地形对安阳天气变化的影响

安阳位于太行山东侧，受太行山影响，西路冷空气影响时不易产生降水，东路冷空气由于受地形抬升影响，常产生降水。由于下沉增温作用，西路冷空气影响时降温不明显；由于太行山的阻挡作用，东路冷空气影响时，降温持续，如有降雪，则会出现连续低温天气。此外，安阳东、西风较少，偏南风最多，偏北风次之。     

一次晚春降水相态变化特征及成因

应用常规观测资料、自动站资料、雷达资料及1°×1°NCEP再分析资料,对2013年4月19日河北省一次晚春回流降水相态变化特征及成因进行了分析。结果表明:河北中南部地区相继受东西2股冷空气影响,前期东路冷空气从850 hPa以下入侵,之后西路冷空气随700 hPa高空槽东移加剧了中南部地区的降温,使大范围降水出现相态变化;地面温度对本次降水过程的雨雪相变指示性不大,但地面气压的变化早于地面温度,对预报具有一定的指示意义;700 hPa低空急流对中空暖层的形成起决定作用,当暖层消失,降水相态完全转为降雪,925 hPa上-2℃温度特征线与降雪区对应较好,通过温度的垂直结构来辨别相态更为可靠;雷达回波的0℃层亮带出现高度在4.7 km左右,其高度的快速降低与降水相态转变时间一致。     

一次东北冷涡暴雨过程的数值模拟试验

利用MM5非静力模式成功地模拟了1998年8月8－9日一次东北冷涡切变型暴雨过程。发现本次过程中，低涡西北象限的强降水中心的产生是由于高层形成的强辐散，切变降水的产生由于偏南急流与偏东急流的交汇，切变带上升运动层明显低于低涡。同时，通过对比试验发现，偏南急流是本次过程主要水汽输送带。且对切变降水影响较大。偏南急流区水汽的减弱对系统（低涡、切变）的降水强弱有直接影响；西路冷空气加强主要使大气斜压作用增强导致低涡强度及降水增强；东路冷空气主要通过阻挡偏南气流形成抬升从而主要影响切变强度和降水。阻高则通过对上游低值系统的阻挡影响其位置和强度进而影响过程降水。     

关中初夏一次连阴雨过程的天气学特征分析

对2007—06—16—22陕西关中连阴雨天气过程的天气动力学分析,认为：500hPa乌拉尔山稳定的长波脊和东北到鄂霍茨克附近的长波脊、贝湖低槽和高原上低值系统的维持是造成陕西连阴雨的主要天气系统;中低层青藏高原东南侧到河套有西南气流发展并维持,为阴雨天气提供充沛的水汽和能量;700hPa切变线是连阴雨期间降水形成的动力和辐合机制;当关中处于高能舌和湿舌区时,降水明显;地面上四川到陕西有倒槽生成时,对应的降水强度大。当东路冷空气减弱消失只有西路冷空气影响时,相应的降水也减小。     

河西走廊中西部干旱区极端暴雨个例分析

利用常规、自动气象观测站资料、卫星资料及NCEP 1°×1°再分析资料,对2012年6月4 5日河西走廊中西部干旱区极端暴雨天气过程的影响系统配置、中尺度特征、水汽输送、不稳定能量等方面进行了诊断分析。结果表明:此次暴雨发生在地面冷锋过境后,降温冷凝作用明显,对流层高层存在强抽吸作用,中层高原低涡受其下游弱脊阻挡较长时间维持在暴雨区上空,低层存在切变线,高低空系统的耦合提供了中尺度对流系统发生、发展的有利条件;水汽主要来自对流层中低层东、西两路及高层南路三支水汽输送通道,西路水汽输送强度最大,东路水汽输送受小高压影响显著,暴雨开始后6 h才完整建立,暴雨中心整层大气可降水量达到了该地区夏季平均值的两倍多;通过降温、增湿作用近地面出现对流不稳定能量,自由对流高度较低;涡旋云系的冷空气侵入处,不断激发出6个β中尺度的对流单体,暴雨中心玉门两次受其中4个单体的影响,产生短时强降水。     

北京一次冬季极端降水过程中相态转换预报的误差分析

应用多种常规和非常规观测气象资料以及再分析资料对2020年2月13日夜间至14日白天北京地区一次极端雨雪过程的成因进行了分析,并重点探讨了模式降水相态预报的误差及其原因。结果表明:（1）本次降水过程中,低涡系统深厚,强度异常强,移速慢,影响时间长,导致北京地区部分站点降水持续12 h左右。异常偏强的东南风急流向北京西部山前输送水汽,配合与急流相伴的较强低空风切变形成的对称不稳定,产生高降水率的斜升对流降水。较长的降水时间以及冬季夜间罕见的高降水率共同造成了此次极端日降水。（2）北京凌晨0℃层高度和地面气温下降缓慢,北京西部处于两股冷空气间的暖舌中,冷空气从东路入侵造成北京东部降温时间较西部早,且降温辐度较大,导致0℃层高度呈西高东低形势,故转雪时间东部早于西部。（3）模式预报的东路冷空气较观测偏强偏早,降水的对流性也显著弱于观测,导致其预报的凌晨地面气温较观测低,0℃层高度下降过快,从而过早预报转雪时间,高估了降雪量和积雪深度,利用非常规温度观测对模式温度廓线预报误差进行检验,可为订正模式相态转化时间预报偏差提供依据。      

一次强降温过程中温度与降水分布及成因分析

2011年3月13-15日,冷空气入侵重庆地区引起了一次区域性强降温天气.过程显著降温区域位于重庆中西部地区,而大降水区域位于重庆中东部地区.分析表明,这种降温降雨分布特征的形成,主要是由于冷空气侵入四川盆地的路径结合地形引起的.高空横槽转竖引导槽后冷空气向南爆发,冷空气南下至河套地区后,在地形的作用下,分西北和东北两条路径侵入四川盆地,其中西北路径为主要路径,由西北路径进入盆地的冷空气,结合重庆的特殊地形,引起了盆地内重庆中西部地区的显著降温;两条路径中的冷空气在川东地区相遇后有弱锢囚锋生成,锢囚锋出现的时间与位置与大降水出现的时间与落区基本一致,诊断分析显示,锢囚锋所在区域对应着较强上升运动区和水汽辐合的大值区.锢囚锋可能是重庆中东部地区大降水产生的主要原因.     

2006年孝感市一次春季寒潮天气过程的分析

对2006年4月12～13日孝感市寒潮天气过程从前期环流背景、影响孝感市冷空气路径、强度及地面回暖等方面进行了初步分析,结果表明:在倒“Ω”型前期环流背景下,横槽转动带动冷空气南下过程中,西路和东路二股冷空气合并加强从西北路南下,同时在西南暖低压发展,地面明显回暖降压,长江中游北部锋生等因素共同作用下,导致孝感市这次寒潮天气的发生。     

2006年春季河南一次强寒潮天气诊断分析

应用1°×1°NCAR／NCEP再分析格点资料,对2006年4月11-12日发生在河南省的一次强寒潮天气过程进行了热力因子和动力因子的诊断分析,结果发现：这次寒潮天气过程是西路和东路两股冷空气与暖平流共同作用促进蒙古气旋发展,并使低槽、冷锋东移南压造成的;不同的层结条件下垂直速度对河南前期增温、后期剧烈降温有利;非地转...     

"2003.3.4"强寒潮天气过程分析

从环流背景、冷空气、低空急流和数值预报应用等方面对四川盆地2003年3月上旬发生的一次强降温天气过程进行了分析,探讨了降水对降温的影响.从中得出强降温的发生不仅与冷空气的强度有关,而且低空急流的存在对降温的幅度也起着十分重要的作用.并且指出,在数值预报中低层为负变高的情况下,对冷空气入侵而带来的增压作用应该有个新的认识.     

The Cold Tongue in the South China Sea during Boreal Winter and Its Interaction with the Atmosphere

A distinct cold tongue has recently been noticed in the South China Sea during the winter monsoon, with the cold tongue temperature minimum occurring in the January or February. This cold tongue shows significant links with the Maritime Continent’s rainfall during the winter period. The cold tongue and its interaction with the Maritime Continent’s weather were studied using Reynolds SST data, wind fields from the NCEP–NCAR reanalysis dataset and the quikSCAT dataset. In addition, rainfall from the GOES Prec...     

西藏色齐拉山地区立体气候特征初步分析

利用西藏色齐拉山地区不同海拔高度的8个自动站和3个实测气象站1年的近地面观测资料,分析了该地区气温、地温、降水量、湿度和风速等气象要素的季节变化特征,探讨了东、西坡局地气候特征差异形成的原因。结果表明:色齐拉山地区1月为最冷月、7月为最暖月;月平均最高气温、最低气温与平均气温的季节变化一致。气温日较差大年较差小。年平均气温直减率东、西坡分别为0.54℃/100m和0.73℃/100m,西坡大于东坡。地气温差冬季西坡大于东坡,夏季东坡大于西坡。年、月平均地温直减率西坡仍大于东坡;东坡除夏季7、8月份外,地温直减率小于气温直减率;西坡除冬季(12月和1月),地温直减率大于气温直减率。降水量东坡比西坡多,海拔2500m以上地区4~10月降水总量随着海拔高度的升高呈增加趋势,增加率为20.9mm/100m。空气相对湿度冬季低夏季高,年变化呈单峰型。东、西坡冬季风速较强夏季相对较弱,初春风速最大。东、西坡气候差异与海拔高度、坡向、下垫面性质有关。      

GRAPES_MESO模式对一次强降水过程的预报及误差分析

本文应用西南低涡大气科学试验加密观测资料,常规探空与地面资料,自动站资料等,分析国家数值预报中心运行的GRAPES_MESO中尺度模式对2010年7月14～19日四川强降水过程预报能力.结果表明,模式降水预报能一定程度反映实况降水.在模式误差分析基础上,指出造成降水预报偏差的可能原因是模式预报的高度场持续偏低,预报低值系统偏强,高值系统偏弱,不利于四川上空的辐合低值系统维持;预报的登陆台风强度偏强,台风外围气流与副高外围环流结合,导致西南低空急流较强,加之,模式预报盆地水汽场在西部偏多,东部偏少,对流层中低层冷空气活动偏弱,暖湿气流活动较强,急流带北移较快,辐合流场位置偏北偏东,导致了积分后期预报降水与实况出现较大偏差,盆地东北部降水偏弱,预报降水落区偏东、偏北.探空分析还指出,盆地测站温度偏差较大,可能是受复杂地形条件下插值误差以及观测误差影响所致,由于盆地测站风向受周边地形影响较大,各站和各层分析风的不确定性较大.误差分析揭示了高度场预报偏低,温度场偏高,地面气压偏低等基本特征,误差的来源需要作进一步的数值试验与动力诊断分析.     

Impacts of an improved low-level cloud scheme on the eastern Pacific ITCZ-cold tongue complex

A statistically-based low-level cloud parameterization scheme is introduced, modified, and applied in the Flexible coupled General Circulation Model (FGCM-0). It is found that the low-level cloud scheme makes improved simulations of low-level cloud fractions and net surface shortwave radiation fluxes in the subtropical eastern oceans off western coasts in the model. Accompanying the improvement in the net surface shortwave radiation fluxes, the simulated distribution of SSTs is more reasonably asymmetrical about the equator in the tropical eastern Pacific, which suppresses, to some extent, the development of the double ITCZ in the model. Warm SST biases in the ITCZ north of the equator are more realistically reduced, too. But the equatorial cold tongue is strengthened and extends further westward, which reduces the precipitation rate in the western equatorial Pacific but increases it in the ITCZ north of the equator in the far eastern Pacific. It is demonstrated that the low-level cloud-radiation feedback would enhance the cooperative feedback between the equatorial cold tongue and the ITCZ. Based on surface layer heat budget analyses, it is demonstrated that the reduction of SSTs is attributed to both the thermodynamic cooling process modified by the increase of cloud fractions and the oceanic dynamical cooling processes associated with the strengthened surface wind in the eastern equatorial Pacific, but it is mainly attributed to oceanic dynamical cooling processes associated with the strengthening of surface wind in the central and western equatorial Pacific.     

东北冷涡影响下江淮地区一次飑线过程的模拟分析

利用四维变分同化分析系统模拟和雷达拼图资料分析了2012年5月16日东北冷涡影响下的弱飑线过程。结果表明:较强的地面辐合线是该次过程在较弱稳定条件下被触发的重要原因,也是系统前期快速发展的重要原因;东北冷涡影响下中层不断输送干冷空气到江淮地区,飑线内对流部分由降水拖曳导致的下沉气流遇到夹卷进入下沉气流内的环境干空气,使得其中雨滴蒸发造成空气冷却,下沉到地面形成冷池;冷池形成之后,垂直风切变方向不垂直于系统,且切变值较弱,造成水平涡度不平衡,是该飑线发展相对较弱的主要原因,此外不稳定条件和湿度条件较差也可能是系统没有发展为强飑线的原因。该次飑线过程的重要特点是较强的地面辐合线;较干的环境条件,意味着凝结潜热释放较少,而系统中的垂直运动更多取决于冷池和垂直风切变之间的水平涡度平衡。     

中国南方冬雨与El Niño事件相关关系的年代际差异及其成因

利用1961—2016年中国160站逐月降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,采用统计学方法分析了中国南方冬雨与El Niño事件相关关系的年代际差异及其成因。结果表明：1）1961—2016年南方冬雨年际变化显著,且降水量呈现阶段性变化,1961—1988年为少雨期,1989—2016年为多雨期。2）El Niño事件与南方冬雨之间的相关关系存在年代际差异。1961—1988年El Niño事件冬季,500 hPa上中国东部地区位势高度距平的经向差异很小,不利于冷空气向南推进,850 hPa上中国南方南风距平偏小,来自孟加拉湾和南海的水汽较难向中国南方地区输送,且中国南方地区受下沉运动异常影响,对流发展受抑制,故南方冬雨偏少;1989—2016年El Niño事件冬季,500 hPa上中国东部地区位势高度距平的经向梯度较大,有利于冷空气向南推进,850 hPa上南海北部到中国东部出现异常的西南风,有利于孟加拉湾和南海的暖湿气流向中国南方地区输送,且中国南方地区受上升运动异常控制,有利于对流发展,故南方冬雨偏多。     

四川盆地西部一次典型连续夜雨的数值模拟

利用中尺度模式WRF研究了2017年7月15-17日发生在四川盆地西部的一次典型连续性夜雨过程的形成机制,重点讨论了"山谷风"局地环流对此次夜雨过程的作用.研究表明:(1)此次降水天气过程主要发生在500 hPa"北高南低"的环流形势背景下,这种背景有利于北方冷空气向南输送;850 hPa上台风东侧的偏南气流和副热带高...     

The Persistent Heavy Rainfall over Southern China in June 2010：Evolution of Synoptic Systems and the Effects of the Tibetan Plateau Heating

This study investigates influencing weather systems for and the effect of Tibetan Plateau （TP）’s surface heating on the heavy rainfall over southern China in June 2010, focusing on the four persistent heavy rainfall events during 14-24 June 2010. The ma jor weather systems include the South Asian high, midlatitude trough and ridge, western Pacific subtropical high in the middle troposphere, and shear lines and eastward-moving vortices in the lower troposphere. An ensemble of convection-permitting simulations （CTL） is carried out with the WRF model for these rainfall events, which successfully reproduce the observed evolution of precipitation and weather systems. Another ensemble of simulations （SEN） with the surface albedo over the TP and its southern slope changed artificially to one, i.e., the surface does not absorb any solar heating, otherwise it is identical to CTL, is also performed. Comparison between CTL and SEN suggests that the surface sensible heating of TP in CTL significantly affects the temperature distributions over the plateau and its surroundings, and the thermal wind adjustment consequently changes atmospheric circulations and properties of the synoptic systems, leading to intensified precipitation over southern China. Specifically, at 200 hPa, anticyclonic and cyclonic anomalies form over the western and eastern plateau, respectively, which enhances the southward cold air intrusion along the eastern TP and the divergence over southern China;at 500 hPa, the ridge over the northern plateau and the trough over eastern China are strengthened, the southwesterly flows along the northwestern side of the subtropical high are intensified, and the positive vorticity propagation from the plateau to its downstream is also enhanced significantly;at 850 hPa, the low-pressure vortices strongly develop and move eastward while the southwesterly low-level jet over southern China strengthens in CTL, leading to increased water vapor convergence and upward motion over the precipitation region.     

冬季东亚高空急流季节内协同变化及对我国东部降水的影响

利用ERA-Interim再分析资料,采用滤波和合成分析等统计方法,分析了冬季东亚高空急流的季节内协同变化以及对我国东部降水的影响,结果表明:在季节内尺度(10~90天)中,东亚地区冬季300 hPa逐日纬向风主要表现为准双周振荡(10~30天)。300 hPa低频纬向风异常整体向东传播,高纬的低频纬向风异常向南传播,低纬低频纬向风没有明显经向传播特征。伴随低频纬向西风从里海附近开始向东移动至西北太平洋上空,温带急流向东再向东南移动并且强度先增强再减弱,副热带急流位置没有明显变化,强度演变特征与温带急流变化相反。降水异常对300 hPa风场低频振荡有显著响应,低频降水主要出现在我国东部,随时间向东移动,移至西太平洋附近消失;受低频风场影响,温带急流偏强,副热带急流偏弱时,我国东部高空辐合,地面表现为低频高压,整层有较强下沉气流,地面为东北风控制,不易产生降水;温带急流偏弱,副热带急流偏强时,青藏高原北侧整层一致东风异常,南侧整层一致西风异常,使我国东部高空辐散,地面受低频低压控制,我国东部产生整层上升运动,并且有西南风水汽输送,水汽辐合,我国东部出现低频降水正异常。      

一次寒潮降温过程的等熵位涡和热力学分析

通过等熵位涡和热力学能量方程的各项诊断对2018年1月上旬我国东部一次寒潮天气过程进行分析,重点给出垂直运动在寒潮降温中的作用。结果表明：此次寒潮天气过程主要受蒙古国南部的横槽转竖影响,巴尔喀什湖东部和西伯利亚地区及其北部为引起这次寒潮的主要冷空气源地。欧亚大陆北部和极区对流层高层和平流层低层的高位涡强冷空气沿着等熵面向南向下平流,引导强冷空气侵袭我国东部。等熵位涡大值区的东侧对应上升运动区,有利于降水的产生。寒潮期间风场平流引起的850 hPa强降温区主要位于东南沿海地区,降温幅度最高可达6×10^-4 K·s^-1,而东北地区在整个寒潮期间冷平流强度较弱,最大降温幅度仅约为1×10^-4 K·s^-1。通过计算东南沿海和东北地区区域平均风场平流和垂直运动引起850 hPa温度变化,得出寒潮期间两地的温度总降幅约为1×10^-4 K·s^-1。东南沿海地区的寒潮主要由风场的冷平流引起,而东北地区则是由冷平流和垂直上升运动的共同作用引起。垂直方向上,东北地区冷空气能影响的高度要远高于东南沿海地区。