基于背景法对太行山中段焚风特征的分析

利用石家庄2009—2018年逐小时气象要素监测数据,设计了一种新的焚风统计方法——背景法,对太行山中段的焚风特征进行了分析,并探讨了其与常规焚风统计方法的差异及其命中率问题。结果表明:①背景法可以有效排除大尺度天气系统和辐射对焚风统计结果的影响,可以确保焚风过程统计的精准性;②与常规焚风统计方法相比,焚风日分布特征改善明显,表现为上午时段焚风次数明显减少、夜间明显增多,新方法的结论更加符合石家庄当地焚风特点;③石家庄地区基于背景法的焚风统计命中率为100%,但在其下游地区,随着与山脉距离增大,焚风统计命中率明显下降。     

太行山东麓焚风天气的统计特征和机理分析Ⅱ:背风波对焚风产生和传播影响的个例分析

利用中尺度模式WRF3.3对太行山东麓焚风典型个例进行了数值模拟。结果表明,太行山东麓焚风的发生和移动与山脉背风波密切相关。由此建立了太行山东麓焚风的概念模型:西北或偏西气流途经山西盆地、山西境内的山脉或高原,再越过太行山,在其东麓形成背风波。背风波的下沉气流气温按干绝热方式上升,同时下沉气流也会对低层大气产生压缩增温效应,使得太行山东麓产生焚风。背风波即为重力波,可以伴随着下沉气流向下游移动,正变温区同时也向东移动。变温区移动的速度和重力波的传播速度相同。背风波的产生,需要Scorer数向上足够的减小,而且不连续,即要求大气是稳定的且存在明显的风速切变。     

太行山东麓焚风天气的统计特征和机理分析Ⅰ:统计特征

利用2007-2008年京津冀区自动站资料,根据小时变温,对太行山东麓焚风天气进行了详细的统计和分析。结果表明,焚风具有明显的季节变化和日变化,其分布特征在夜间表现明显,强焚风一般出现在太行山东侧50km内,而弱焚风则可到达太行山以东100km范围内;太行山北段的东南侧和南段的东侧呈现出两个焚风中心,而中段附近焚风出现的相对较少;焚风出现的位置与风向的关系密切,西北风造成的焚风主要出现在太行山北段东侧,偏西风主要影响太行山南段,而西南风主要影响中段;焚风强度与风速大小有一定的对应关系,具有明显的阵性特征;在红外云图中焚风常表现为一条明显的暗带;太行山东麓焚风造成的加热区可向东或东南方向移动,影响河北平原。     

一次太行山焚风对霾强度的影响分析

利用NCEP再分析资料、逐5min地面自动气象站、激光雷达、风廓线仪和微波辐射计等资料,对2015年石家庄冬季一次典型焚风过程中霾强度的变化进行了分析。结果表明,在静稳天气形势下,华北地形槽使太行山东麓发生了明显的焚风现象,焚风带来湿度的快速下降,进而引起水平能见度迅速上升、PM_(2.5)浓度迅速下降,霾强度明显减弱。激光雷达可以直观地反映焚风发生前后边界层结构特征和污染物浓度的变化。风廓线仪分析表明,焚风过程300m以下风向、风速的变化明显,表现为风速的加大和风向的多变,说明风场有强的脉动。焚风现象向平原水平推进的距离大概为25km,垂直影响的高度在1km以下。     

乌鲁木齐冬季浅薄型焚风对扩散条件及污染物浓度的影响

本文针对峡口城市乌鲁木齐市2013-2015年冬季6个环境监测站、逐时的6类污染物浓度数据,气象数据及风廓线雷达资料,分析了浅薄型焚风对扩散条件及污染物浓度的影响。研究发现：冬季乌鲁木齐出现浅薄型焚风的频率为57.3%,平均气流底高约605m,气流顶高约2108m,气流厚度约1502m;乌鲁木齐市冬季焚风日比非焚风日混合层厚度低200m,逆温层厚度厚344m,逆温差大4.4℃,逆温强度强0.01℃/100m,平均风速小0.1m/s;空气质量各污染等级出现频率焚风日都高于非焚风日,3级高18%,5级以上重度污染高7%;污染物浓度日变化呈双峰结构,并表现为焚风日污染浓度＞冬季平均浓度＞非焚风日污染浓度;污染物浓度（除O3外）空间分布特征为焚风日比非焚风日高。     

乌鲁木齐冬季浅薄型焚风对大气扩散条件及空气质量的影响

基于2013—2015年冬季乌鲁木齐市6个环境监测站6类污染物逐时的浓度数据,结合乌鲁木齐逐时的地面气象数据、风廓线雷达及常规探空资料,分析了浅薄型焚风对大气扩散条件及污染物浓度变化规律的影响。研究发现:冬季乌鲁木齐浅薄型焚风的出现频率为57.3%,焚风气流平均气流底高约600 m,气流顶高约2100 m,气流厚度约1500 m;乌鲁木齐市冬季焚风日大气扩散条件与非焚风日相比,最大混合层厚度偏低200 m,逆温层厚度偏厚350 m,逆温差差异达4.4℃,逆温强度和平均风速差别不大;焚风日各污染等级的出现频率都高于非焚风日:Ⅲ-Ⅵ级污染日出现频率累积偏高18%,Ⅵ级严重污染日则必有焚风相伴随;除O3以外,焚风日里各类污染物浓度都高于非焚风日,但日变化规律类似;6类污染物浓度的空间分布在焚风日和非焚风日一致,但是各站污染物浓度均高于非焚风日(O3除外)。市区偏南地带空气质量稍优于市区中心和北部地区。     

石家庄温度预报检验及影响因子分析

对石家庄市2004年11月－2008年3月的温度预报进行了质量检验。结果表明：石家庄最低气温和最高气温的平均绝对误差均低于2 ℃,均方根误差低于3 ℃,最低气温预报准确率明显优于最高气温。进而对温度预报误差较大的样本出现原因进行了逐日客观分析,并通过自然正交函数分解（EOF）法,对不同情形下石家庄及周边县站极端最高、最低气温EOF分解特征向量场的变化特征对比,推断出影响气温预报偏差的主要因子大致相同,焚风是导致温度预报出现较大误差的重要原因。     

封丘县春季及初夏干旱成因分析

分析结果表明太行山地形引起的背风坡下沉焚风效应,是构成封丘县比同纬度地区气温高、风力大、降水几率小的原因之一;春季到初夏期间降水与蒸发量之间的不平衡,是构成封丘县春季初夏干旱的主要原因;近30年来,气温呈递增趋势,而近10年来水汽压呈递减的趋势,蒸发量呈加大趋势,干旱发生的几率明显增加.     

封丘县春季及初夏干旱成因分析

分析结果表明:太行山地形引起的背风坡下沉焚风效应,是构成封丘县比同纬度地区气温高、风力大、降水几率小的原因之一;春季到初夏期间降水与蒸发量之间的不平衡,是构成封丘县春季初夏干旱的主要原因;近30年来,气温呈递增趋势,而近10年来水汽压呈递减的趋势,蒸发量呈加大趋势,干旱发生的几率明显增加。     

1957—2010年石家庄城市闷热天气的影响因素分析

用石家庄站和同纬度城镇站(深州、晋州)1957—2010年的观测资料分析闷热日数、闷热指数的年代际变化和两站间的差异,以及14时气温、相对湿度和绝对湿度的年代际变化。结果表明:1957—2010年,石家庄的闷热天气呈增多趋势;城镇站则表现出多-少-多的双峰型演变。石家庄的闷热天气与14时气温的变化一致,闷热程度增强,气温起主要作用;深州的闷热天气与14时气温和湿度变化有关,且湿度起主要作用。受城市化的影响,石家庄的热岛效应自20世纪80年代末开始逐渐强于深州,干岛效应20世纪90年代中期以后明显加强。石家庄闷热天气主要由城市热岛效应和全球变暖引起,城市干岛效应引起的湿度下降抵消了一部分闷热天气发生的可能性。     

2002年夏季石家庄两类历史极端高温成因分析

运用常规资料，分析了石家庄2002年7月15日极端晴热高温和8月2日极端闷热高温天气的成因，分别受大陆暖高压和副热带高压暖气团控制是造成两类高温出现的根本原因。受地形影响，偏西风造成的焚风效应和高压后部偏南风造成的暖湿空气在山前积聚，分别加剧了两类高温的强度。强烈的太阳辐射也是造成极端晴热高温的一个重要原因。     

河北山地降水的垂直分布

地表状况是气候形成的一个重要因素,山地地形对降水的影响十分明显。河北省山地主要属于太行山和燕山两系,成弧状分布。省内多雨带及暴雨中心基本上依山脉走向分布,强烈表现出山地对降水的作用。 山地对降水形成的作用,大致可以归结为两方面。第一,山地能产生局地环流,山谷风即是明显的例子。第二,气流遇到山脉被抬升。因此在暖湿气流盛行方向的迎风坡上,形成雨坡。背风坡则由于到达此处的气流的水汽含量已迅速减少,加上气流下沉的焚风效     

湖泊和上风向地形对纳木错地区秋季降水影响

首先利用中国区域地面气象要素数据集(CMFD)分析了1992-2015年纳木错地区月平均降水分布,发现湖泊效应导致的下风向降水在10-11月较为明显。其次根据中国科学院纳木错多圈层综合观测研究站自动气象站2 m的风速和气温的数据,分析了2005-2015年焚风累积发生次数的月分布特征,发现12月焚风发生几率最大,且10月是秋季中发生焚风现象次数最多的月份的结果。再者,运用WRF模型对纳木错地区10月份降水进行了模拟,发现在已有大气环流背景条件下,纳木错地区秋季降水受到湖泊存在的影响比上游地形影响显著。有、无湖模拟试验表明,纳木错地区湖泊的存在会使周边地区尤其是湖泊下风向降水增多,影响范围可达100 km。上风向较高地形会使整个区域降水小幅增加,上风向地形导致的焚风效应对纳木错地区降水的影响较弱。     

外来源影响北京地区空气质量的典型个例分析

利用京津冀地区80个环境监测站PM_(2.5)浓度的逐时监测资料和常规气象站的观测资料,分析了2013年1月京津冀地区3次典型重污染天气过程PM_(2.5)浓度的分布和演变特征,选取PM_(2.5)浓度快速增长时段的风场特征分析外来源对北京地区污染输送的影响。结果表明:2013年1月京津冀地区存在3个PM_(2.5)浓度高值中心,分别位于石家庄—保定、廊坊和唐山地区。北京地区外来源主要来自河北省中南部的石家庄—保定及廊坊一带,主要通过边界层偏南风远距离输送影响北京地区,边界层辐合线和逆温结构加剧了污染物在北京地区的累积。随着静稳时间的增长,PM_(2.5)污染物向燕山和太行山前输送堆积,造成北京地区PM_(2.5)浓度高于河北省中南部地区,北京市郊区PM_(2.5)浓度高于城区。     

太行山脉影响下的华北暴雨分型

基于中国台站逐日降水观测资料,对华北地区1951—2010年夏季暴雨过程进行了分析,根据太行山脉地形特征及暴雨落区、强度及移动等特征,结合暴雨天气预报经验,对太行山影响下华北地区夏季暴雨进行了分型,将华北暴雨分为太行山以东暴雨型、太行山以西暴雨型、太行山区暴雨型、太行山两侧暴雨型和过山时减弱暴雨型五种型态,挑选和确定了各种分型暴雨的典型个例库。分析表明太行山以东暴雨型出现概率最高,不同型态暴雨的主要影响天气系统也各不相同。     

太行山地形影响下的极端短时强降水分析

2015年8月2日午夜和2011年8月9日前半夜,在两种不同天气系统背景下太行山东麓都出现了小时雨量超过50 mm的极端短时强降水天气,两次过程都是雷暴先在太行山区触发加强,经过下山2 h先后在丘陵站平山和山前平原站石家庄市区产生极端短时强降水。利用常规探测资料、地面加密观测资料、石家庄SA多普勒天气雷达资料,对不同天气系统背景下太行山特殊地形影响的极端短时强降水成因进行分析。结果表明:偏东气流被南北向的太行山地形强迫抬升,且与下山雷暴出流形成中尺度辐合线触发新的雷暴,雷达回波呈现后向传播特征和列车效应造成局地极端短时强降水。太行山地形通过增强辐合上升运动、增大垂直风切变使雷暴下山加强。不同天气系统强迫下,太行山特殊地形对雷暴发展作用不同。在偏西气流引导下,暖区极端短时强降水由阵风锋触发,具有突发性、降水时间短、伴随风力大的特点,下山雷暴出流加快且与山前偏东风的辐合加强,陆续在丘陵区和山前平原触发对流与下山雷暴合并加强造成极端短时强降水;而在东北气流引导下,回流冷锋和阵风锋共同触发的极端短时强降水具有持续时间较长、降雨总量较大、伴随风力较小的特点,太行山东坡对东北冷湿回流有阻挡积聚作用,东北偏北来的雷暴出流边界西端在迎风坡上强迫抬升使雷暴触发并加强,东北气流遇山后发生气旋性偏转使雷暴出流转向东南下山,与平原的偏东风辐合加强,造成丘陵区和山前平原的总降雨时间更长、降雨总量更大。     

全国各省市气象科技期刊文摘⑥

1太行山地形对"99.8"暴雨影响的数值试验　　《河北气象》2000年第1期徐国强　　河北省气象台050021　　摘要本文利用变网络MM4数值预报模式,研究了太行山地形对1999年8月一次暴雨过程的影响,结果显示,太行山地形对本次暴雨过程的降水中心强度和位置有显著影响,太行山对水汽输送和垂直运动也都具有增幅作用。2大气低频振荡与陕西夏季10～20天天气趋势变化规律分析　　《陕西气象》2000年第5期谢双亭　　陕西省气象局710014　　摘要对陕西夏季的多雨时段和少雨时段做了初步划分,分析了大气低频振荡与陕西夏季10～20d天气趋势变化规律,…     

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。     

山区为什么会出现焚风？

“焚风”,顾名思义,就是火一样的风,是一种过山后变为暖热、干燥的地方性风。那么,为什么气流越过山脉会出现焚风呢?这是由于气流越过高山,出现下沉运动造成的。从气象学上讲,某一团空气从地面升到高空,每升高1 0 0 0m ,温度平均要下降6 5℃;相反,当一团空气从高空下沉到地面的时候,每下降1 0 0 0m ,温度约平均升高6 5℃。这就是说,当空气从海拔4 0 0 0～50 0 0m的高山下降至地面时,温度就会升高2 0℃以上,会使凉爽的气候顿时热起来。这就是产生“焚风”的原因。在我国,焚风地区也到处可见。如天山南北、秦岭脚下、川南丘陵、金沙江河谷、…     

太行山迎风坡降水云微物理结构数值模拟分析

利用MM5模式对太行山迎风坡暴雨过程进行了数值模拟,分析了太行山迎风坡降水的微物理结构特征及山脉对降水的影响。结果表明,降水过程既有太行山地形作用造成的暖云降水又包含汽、水、冰混合的冷云降水,当冰相粒子与液态水的中心上下接近垂直时,1 h降水量最大;地形对于降水增幅作用较大,低层东风遇太行山阻挡辐合抬升形成地形雨;地形造成的弱垂直运动将影响高层上升强度,进而改变水汽分布,并通过微物理过程使得水汽发生相变,该个例中垂直上升运动使得雪和霰相粒子迅速增长,从而导致雨滴增大并克服重力作用下降,在下落过程中捕获低层地形云中水滴变成更大雨滴降落;而在上升过程中水汽凝结释放潜热,对物理量场有一个反馈作用。