WRF与MM5对2007年3月初强冷空气数值预报结果的对比分析

本文应用MM5模式和WRF模式,对2007年3月3～4日发生在中国渤黄海海域的强冷空气和黄海气旋发生过程的数值预报结果进行了比较分析。该过程产生的大风引发了我国渤黄海沿岸部分地区38年不遇的特大温带风暴潮。分析结果表明,WRF模式和MM5模式都成功地预报了这次强冷空气和黄海气旋共同作用产生的大风过程,与MM5模式对比,WRF模式更好地预报了引起这次大风过程的主要天气系统的位置和移动路径。     

中国南极考察航线上气旋大风过程统计分析

综合使用“雪龙”号走航气象观测数据、SeaSpace极轨卫星云图、ERA-Interim再分析数据，研究了中国第19～34次南极考察航线上由南大洋气旋导致的气旋大风过程，分析了其发生数量及时间间隔、强度和空间分布等特征，探讨了气旋大风发生间隔与南极涛动的关系。南大洋气旋对中国南极考察航线影响频繁且强烈，气旋大风过程数量与航次时长呈显著正相关，平均而言每个航次出现约18(4)次气旋大风过程(强过程)，平均每间隔6.5(30)天就出现一次；气旋大风过程中，过程风速平均达8级，最大可达12级。但气旋大风过程的数量、发生时间间隔、最大风速都存在较为明显的航次差异。气旋大风过程时间间隔与南半球夏季南极涛动指数呈负相关，且对于发生在55°S以南的过程负相关更为显著；南极涛动通过调整中高纬度风压带强弱,并影响气旋活动数量和活动区域，进而影响考察航线上气旋大风过程发生数量和频率。气旋大风过程可以发生在南大洋和极区内的任意航段，其中以45°～60°S绕极西风带内发生最为频繁，尤其易出现在气旋中心及其北侧与副热带高压配合产生的强梯度风区内。在4个重点考察海域中，由于阿蒙森低压的存在，阿蒙森海气旋大风过程和强过程发生最为频繁，其次是南极半岛海域，而普里兹湾和罗斯海气旋大风过程频率明显低于前两个海域，由于罗斯海最为偏南，不易受到气旋大风过程影响。     

山东大风天气的低频特征及机理分析

利用山东省122个国家级地面气象观测站的风速数据与欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的ERA-interim再分析数据,采用小波分析、带通滤波等方法对2015年9月—2020年9月山东的大风天气及相应的低频大气环流形势进行分析。结果表明,近几年山东的大风天气有增加的趋势,春季大风发生频次最多,秋季最少;山东半岛东部大风频次最多,鲁南地区最少;全年只有7月偏南大风站次较偏北大风多,其余月份多以偏北大风为主。山东大风具有显著的11～13 d与20～23 d的低频振荡周期。其中,春季大风以11～13 d的振荡周期为主,秋、冬季以20～23 d的振荡周期为主,夏季大风的振荡周期不明显。振荡周期的演变与大范围的大风过程有对应关系,大范围的大风过程大致发生在振荡的波峰处。春季偏北大风盛行时,多伴有经向风自北向南的传播。秋季大约以35°N为界,对流层中高层在35°N以北,经向风自南向北传播,35°N以南,则是自北向南传播,对流层中低层反之。山东春季大风产生之前,乌拉尔山东侧低频气旋与黄海上空低频反气旋同时出现并东移,之后衍生出华北低频反气旋与渤海低频气旋,这两个系统的加强促使华北上空偏北风加大,为山东大风的产生提供了可能。同时,华北地区经向风正距平逐渐被负距平所代替,是山东大风天气产生的又一先兆。     

渤海海峡大风日数的变化趋势分析

统计了烟台、大连沿海共6站31年的大风资料,显示渤海海峡各站年平均大风日数为73.3d,线性趋势分析发现大风日数存在逐年减少的变化趋势,但也存在着突变的特点。最大熵谱分析结果发现有15、5～6年、2～3年3个主要周期。从小波系数分布图上可以看出,序列变化表现为15年以上的大尺度变化,尺度为3～5年的变化也很明显。同时,通过小波分析证实了大风日数存在突变的特点。分析离散小波变换结果,可以发现序列存在长期减少的变化趋势。     

近10年渤海近海A平台大风特征分析

利用近10年来渤海沿岸A平台的逐小时数据对大风特征进行统计分析,结果显示2005-2014年10年间共发生8级以上大风154次过程,按照影响系统的不同分为冷空气影响的冷高压型、温带气旋型、热带气旋型和对流引起的短时大风4种类型。属于冷高压型的大风过程有92次,受温带气旋影响的大风过程有13次;受温带气旋和冷高压共同影响的有36次;受热带气旋影响的大风过程有5次;对流降水引起的短时大风8次。大风的月际变化显著,12月出现大风的时数最多,7月时数最少,从风向的分布情况来看,北、北西北和东东北3个风向出现的频次最高。利用锋生函数和Z-O方程对典型个例进行了分析,分析了锋生作用、温度和涡度平流、高低空急流和动量下传,在促进系统发展并产生海上大风过程中的作用。     

1953～2012年间影响浙江的热带气旋大风的气候特征及其影响因素分析

利用1953 ～2012年热带气旋资料、浙江大风实况资料和地面高空图资料,对60a来影响浙江的热带气旋大风进行统计分析;将热带气旋移动路径分为7种类型进行讨论,分析各种路径的热带气旋所产生极大风速的分布特征和强度特征.结果表明:1953 ～ 2012年60 a中影响浙江的热带气旋共有279个,平均每年影响浙江的热带气旋有4.7个,产生8级以上和12级以上大风分别有4.3个和1.9个,造成浙江大风的热带气旋主要发生在7～9月,占80％;登陆热带气旋产生的极大风速与近中心最大风速正相关,且产生的极大风速常比其近中心最大风速大;12级以上大风出现概率较大的依次是登陆浙江沿海、在浙闽边界到厦门之间沿海登陆、近海北上转向、在浙沪边界到鲁辽边界之间沿海登陆的热带气旋.对热带气旋产生大风时的高低空环流形势进行分析,发现副热带高压、大陆高压、地面冷高压常对浙江热带气旋大风有增幅作用.因此,热带气旋大风的预报,除考虑热带气旋自身因素外,也要考虑多系统之间的相互作用.     

GRAPES模式对“0703”强风暴潮的数值模拟分析

本文对2007年3月4～5日凌晨发生在渤海及山东北部沿岸的一次强风暴潮过程成因进行了分析和探讨,并利用我国新一代数值预报模式GRAPES(Global/Regional Assimilauon and Prediction Enhanced System)对该过程进行了气压场和风场数值模拟.结果表明:由温带气旋产生的强而持久的向岸大风是引发此次强风暴潮发生的主要强迫动力;风应力增水作用与天文大潮相叠加直接导致风暴潮的发生;GRAPES模式较好的模拟出了本次风暴潮过程的气压场和风场特征.其中,气压场中,较好的模拟出了温带气旋的发生发展、移动路径、强度变化等特征;风场中,较好的模拟出了风增大和减弱的趋势以及造成风暴增水的向岸大风的风场分布特征等.     

影响我国东部海域的温带气旋及其大风统计特征

本文对1959～1988年共30年来1829个温带气旋过程及其造成我国黄海,东海海域的1032个气旋大风过程,从温带气旋发生源地、移动路径特征及其东部海域气旋大风的分布特征与持续时间等等几方面进行统计分析。提供了一些关于我国东部温带气旋及其大风的气候概况。     

舟山市一次冬季暴雨、大风天气过程分析

应用卫星云图、常规观测资料及T213数值分析产品,分析了2004年12月3~5日发生在浙江东部地区的暴雨和舟山市沿海的大风过程。分析结果表明:这次天气过程是由台风倒槽和冷空气及深厚的高空槽共同作用引起的;台风环流引起的东南低空急流为暴雨区输送了大量的水汽和不稳定能量;冷空气的侵入加上深厚的高空槽引起的低空辐合、中高层辐散,促使了东海低压的剧烈发展,产生了猛烈的大风。     

浙北沿海南大风过程诊断分析

本文对2003年4月16～17日发生在浙北沿海的一次10～11级南大风过程进行了诊断分析：发现入海高压的稳定维持和西面低值系统的发展是造成南大风的直接原因，北面冷空气的动力作用和西南急流引起热力降压作用，使地面增温、增湿、梯度堆积，并引起对流发展，使高空动量下传,有利于南大风的出现。     

我国近海航区大风天气分析及其预报

我们对冬半年（１０月至翌年３月）影响我国近海航区８级或８级以上大风天气过程进行了统计分析。我国近海航区大风天气主要系统有以下几种类型：强冷空气影响时产生的大风天气过程；气旋造成的海上大风天气过程；台风大风天气过程。本文着重分析讨论了强冷空气影响我国近海区时的天气势以及它们的移动路径和强度变化。     

北部湾北部海面强对流天气分析

本文分析了1989年5月3日北部湾北部石油开发区的强对流天气的发生、发展、移向、移速、大风强度以及物理特征,指出产生这次强对流天气过程的物理因素和各要素特征。     

一次偏东冷空气回流南落的预报分析(1983年3月7日黄渤海域大风过程总结)

一、概述 1983年3月7日02时至14时,黄渤海域出现的偏北大风,具有来势快、历时短的特点,大风实况如图1所示(图1)。这次过程是在冷空气已经偏东、地面大陆高压超于减弱的形势 下,由于高空中亚暖高压脊脊线顺时针旋转使已偏 东的冷空气沿东亚低涡后部回流西进南落,促成地 面大陆高压重新加强而产生的。对这种偏东冷空气 如不注意其回流南落的可能性,往往造成预报失 误。本文通过对形势演变的分析,在提出对这类回 流冷空气预报着眼点的同时,并且举出了利用数值 预报产品预报海面大风的情况,还就湍流与动量下传作用的关系进行了计算和讨论。     

“130318”渤海强风天气成因分析

应用国家自动气象观测站资料、常规观测资料和NCEP 1°×1°气候预测系统再分析资料,分析了2013年3月18日发生在渤海海域的一次强风天气过程,并剖析了其成因。结果表明:此过程为冷锋影响下的偏北大风,大风影响过程中,自上而下形成了冷平流的传输通道,冷空气向低层迅速传播,造成近地面层强冷平流,是强风产生的重要原因,同时冷空气影响时,强烈变压引起的变压风是强风产生的另一重要原因。另外,前期增温使得冷锋来临时锋区强度加大,从而引发强风。当冷锋过境,垂直锋面的次级环流导致强烈的动量下传也是造成瞬时强烈阵风的重要原因之一。     

广东一次寒潮8级大风物理过程分析

本文利用NCEP1°×1°的网格点分析资料和常规观测资料对2006年1月4～7日广东寒潮造成的广东海面8级大风过程进行了物理机制分析.结果表明:受强冷空气南下影响,有着较深厚的强冷平流输送,加之高空动量下传的共同作用,故而造成了广东东、西部海面先后出现了8级大风过程.这为以后更准确地预报广东海面大风提供了良好的依据.     

江苏海域赤潮发生消亡与水文气象因子关系研究

本文从赤潮发生前的天气系统与赤潮位置关系,发生与消亡时水文气象各因子变化情况出发,对2007～2015年发生在江苏海域的各个赤潮案例进行全方位分析。研究发现:在赤潮发生海域邻近都有低压或温带气旋出海过程,且大部分在黄海海域停留了24 h左右。天气系统一般出现在赤潮前1～12 d,且赤潮大部分发生在天气系统移动方向的左侧。赤潮发生前出现的降压、升气温、降水、向岸大风、升水温、降盐、向岸浪等特征,有利于赤潮的发生;赤潮发生后期出现的升压、降气温、无降水、大风、降水温、升盐、大浪等特征,可能有利于赤潮的消亡;同时,初步给出引发赤潮发生与消亡的各水文气象要素变化的量值范围。研究得到的结论,可用于江苏海域赤潮发生与消亡条件预测。     

一个温带海洋气旋爆发性发展的动力学分析

本文对1982年3月11～16日出现在西北太平洋地区的一个强温带海洋气旋的爆发性发展过程进行了诊断分析。重点讨论了斜压不稳定和非绝热加热过程在气旋发展不同阶段的特点和相互作用。分析揭示,在气旋发展初期低层与高层扰动在垂直方向是分离的,尺度和移速都不同。由高低层等熵位涡扰动的相对位相分析发现,在发展初期斜压不稳定条件对发展是不利的,而在爆发阶段则非常有利。由湿位涡和水汽辐合,等熵运动和非地转运动分析指出,非绝热加热过程在前边两个阶段都很重要。在爆发阶段斜压不稳定与非绝热加热过程相互作用,产生正反馈,使气旋得到爆发性发展。     

长江口外海区冷空气大风的初步分析

近几年来,随着海洋石油开采的迅速发展,海上大风对石油钻井平台拖航、插桩和作业的影响已引起人们的普遍关注。为确保石油钻井平台的安全,必须做好海上大风预报。本文据勘探2号平台1980年11月10日至1981年4月27日在长江口外海区5个月的观测资料,对该期间由于冷空气影响,而产生的33次大风过程进行了初步分析;概括了其天气形势的演变特点,单站曲线的变化特征;讨论了气压梯度、锋区强度和湍流交换对风力的影响。本文可供有关部门研究远海冷空气大风和作海上大风预报时参考。     

南印度洋海区大风天气高纬低压系统模型研究

本文根据多年的天气图、卫星云图以及1980～1990年的NCEP再分析资料,通过统计分析和合成分析等方法建立了能够在南印度洋特定海区引起12m/s以上大风天气的高纬低压系统概念模型,并对主要的南印度洋西部副高型、南印度洋倒"品"字型作了详细的阐述。该天气概念模型主要发生在南半球的冬、春季。(1)南印度洋西部副高天气过程多由高纬度低压系统发展引起。在这一过程中,副高与高纬低压系统由纬向型向经向型转变,海平面气压槽和850hPa高度槽受到槽后冷平流的驱动不断向东北方向移动,并扫过南印度洋东部。(2)南印度洋倒"品"字天气模型中,低压槽受斜压系统的驱动东移并发展加深,与南印度洋东部的副高中心之间形成大风带。该天气概念模型的建立对南印度洋海区大风的预报可起到一定指导作用。     

冀东油田作业海区大风特征分析及气象信息应用研究

利用冀东油田作业海区2013年12月—2014年11月的观测数据,分析了东、西、南部海区的大风特征,对产生大风的天气形势作了分型,并针对风、浪的专业站点观测值和现场人工经验观测值之间的差异作了对比分析,提出了释用方法。结果表明:(1)南部海区年大风日数最多,约为150 d,西部海区最少,约为100 d;(2)大风的季节性分布整体呈两峰两谷的趋势,5、11月是大风日数最多的月份;(3)各海区大风风向均以NW、WNW和ENE、E为主导风向,呈现出非常明显的"极端化"分布;(4)低槽冷锋是产生大风日数最多的天气系统,约占所有个例的一半;(5)专业自动站观测的风力均比现场人工经验观测的风力小,可提高1～3个等级后用于实际作业,自动观测的浪高普遍比人工观测的浪高小,可通过增加修正值或使用线性关系式予以运用。