强降雪天气中GPS可降水量与地面空气湿度的综合分析

利用2008-2010年河北省石家庄市地基GPS反演的可降水量资料和常规天气资料,对可降水量在强降雪天气过程中的演变趋势进行了分析。结果表明,回流降雪过程出现前24h,可降水量存在一个极大值,而且这个值越大,对应的过程降水量就越大;在降雪开始前,可降水量经过长时间的酝酿,持续高于月均值;降雪过程结束后,可降水量缓慢下降...     

一次西太平洋副热带高压进退过程中暴雨的GPS可降水量特征

利用2010年8月石家庄地基GPS反演的可降水量资料、地面加密自动站和常规天气资料,对一次由副热带高压进退引起的强降水天气过程中的GPS可降水量和假相当位温的演变趋势进行了分析。结果表明：1）降水通常出现在GPS可降水量高于基值时,尤其是在GPS可降水量达到极大值前后,极大值阶段对应强降水;GPS可降水量上升后期若有高空槽扰动,则出现对流性强降水;GPS可降水量下降初期仍将维持弱降水。2）非对流稳定性降水的GPS可降水量呈波状变化,变化幅度相对较小,呈多峰型,强降水与GPS可降水量的大值阶段对应;对流性降水过程中,GPS可降水量升降剧烈,GPS可降水量和降水强度的峰值刚好对应。3）降水多发生在GPS可降水量偏离系数为正时,强降水一般出现在偏离系数超过1时。当GPS可降水量剧烈增长,降水性质为对流性雷雨或阵雨时,对应的偏离系数可比稳定性降水的略小。4）前期高能量的积累是降水发生的必要条件,副高降水出现在假相当位温的快速下降阶段或谷值区。假相当位温峰值越高、升降幅度越大、高值持续时间越长,相应的降水就越强。     

基于模糊逻辑的冰雹天气雷达识别算法

该文确定了冰雹天气的5个雷达识别指标和不同季节识别指标对应的隶属函数,采用等权重系数法建立了基于模糊逻辑原理的冰雹天气识别算法。应用雷达回波拼图数据、冰雹灾害报告和常规探空资料,对2008—2012年华北地区103个冰雹样本进行了识别效果检验,给出了识别评分结果、识别提前量和冰雹位置等。结果表明:华北区域性冰雹的识别命中率、虚警率和临界成功指数分别为73.9%,36.4%和51.9%,其中石家庄地区的零散冰雹能够被完全识别,最大直径超过30 mm冰雹对应风暴单体综合识别判据在0.85以上;在空间分布上,被识别到可能出现冰雹的风暴单体区域和实况有冰雹的测站空间分布基本一致,冰雹出现位置一般位于强风暴单体的周边区域;相对单要素识别,综合识别算法识别准确率有所提高,识别范围得到改善,自动化程度也较高;冰雹被识别到的最早时间普遍早于冰雹出现时间,平均提前量为30 min。     

TBB资料的处理及应用

在汛期的短时预报工作中，常规资料从时间分辨率和空间分辨率都不能满足短时预报，尤其是灾害性天气的临近预警的需求。TBB资料以其高时空分辨率能够很好地反映强天气系统的发生、发展和消亡，尤其能定量指示对流云的发展高度，通过分析TBB资料，找出了可以进行强对流天气临近预警的关键区和关键指标，尤其当亮温在-63℃～-80℃时对暴雨的产生有很好的指示作用，强对流的面积和层次的变化对暴雨也有很好的指示作用，不但可以大大降低灾害性天气的漏报率，也在短时预报的精细化和准确率上有明显提高。同时，还提供了TBB资料处理和实时显示系统，处理部分包括用MATLAB编程将9210下传的每小时1次的TBB资料转换成图像文件，实时显示系统具有动画、统计和单点显示等功能。     

应用GPS可降水量分析河北省一次回流降雪天气

利用地基GPS反演的可降水量资料、地面加密自动站和常规天气资料,对2011年2月发生在河北省的一次回流降雪天气过程进行了分析.结果表明:①降雪过程前期,GPS可降水量由西南向东北逐渐增大,后期自北向南减小,与西南暖湿气流的输送和地面冷高压的南压对应.②第1阶段降雪的主要影响系统为高空槽,GPS可降水量不断增加,对应的实际降水也是先增后减;第2阶段的降雪主要表现为回流降雪,降雪前期GPS可降水量迅速增长,实际降水出现在GPS可降水量峰值及下降阶段.随着地面冷高压逐渐南压,GPS可降水量逐渐下降,实际降水也逐渐减弱至停止.③在探空层结曲线上,高湿层位于地面附近和700 hPa附近,而二者之间的近地层存在着低湿层.     

石家庄暴雨的气候特征和变化规律

利用石家庄地区17个观测站1972～2007年的逐日降水资料,采用线性趋势、统计学方法、功率谱方法以及Mann-Kendall法分析了石家庄地区暴雨的气候特征和变化规律,并运用皮尔逊相关系数分析了暴雨日数和高温日数的关系.结果表明:近36 a中,石家庄地区少暴雨年明显多于多暴雨年,正常年份则趋于正常;在季节分布上, 4～11月均会出现暴雨,以6～9月为明显,但主要集中在7、8月;暴雨发生次数6月上升趋势最明显, 7月下降趋势明显;在旬季分布上,暴雨从5月中旬开始缓慢增加,7月上旬则急剧增加,8月上旬达到峰值,而后开始下降.6月下旬的上升趋势最明显,7月下旬的下降趋势最明显;在空间分布上,石家庄的暴雨发生次数从西北、东南向内部逐渐减少;各站年均暴雨次数均在1 d以上.石家庄地区的西部、北部、东北部的年暴雨次数呈上升趋势,东部、南部、西北和市区的年暴雨次数则呈下降趋势.年均暴雨发生次数存在4 a、3 a和2.18 a的显著周期.石家庄的年均暴雨次数和年均高温日数之间存在显著的负相关关系.     

石家庄春季首场透雨的时空分布特征

利用石家庄地区17个站1972～2006年的降水资料,采用EOF、REOF和线性趋势分析了春季首场透雨的时空分布特征,采用相关分析分析了首场透雨日期与春季、夏季降水的关系,并对首场透雨的典型环流特征进行了分析。结果表明:石家庄春季首场透雨出现日期基本上从东南、西北向内部依次推迟;透雨日期偏早或偏晚的地方,均是易出现异常天气的地区;近35a,石家庄地区首场透雨出现日期呈现出提前趋势,每10a提前4～5d左右;在首场透雨偏早(晚)的年份,春季降水偏多(少),夏季降水偏少(多);西风槽和高空低涡是造成石家庄首场透雨的主要天气系统。     

华北地区水汽总量特征及其与地面水汽压关系

利用2004-2005年张家口、邢台和北京三个探空气象站北京时间08、20时的资料,计算了各个站点不同时刻对应的水汽总量,对华北地区水汽总量的特征及其与地面水汽压的关系进行了研究.利用线性回归方法分别建立了四种不同分型下用地面水汽压估算水汽总量的经验公式.检验结果表明,华北地区估测的平均绝对误差和均方根偏差普遍低于4 mm和6 mm;夏季误差较大,而冬半年较小;按天气状况分型时,地面水汽压与水汽总量相关性较好、估计精度也更高,可作为除探空资料积分法和GPS遥感方法之外估计水汽总量的一种备选方案.     

阵风锋在短时大风预报中的应用

应用石家庄及周边县（市）风自记、多普勒雷达等短时高频资料，对2005年5—8月石家庄出现的短时大风及其与阵风锋、对流降水关系进行统计，侧重分析了2005年6月17日强对流性雷雨云外围产生的阵风锋造成的雷雨大风过程。结果表明：阵风锋在雷达反射率因子图上表现为强对流回波前方近地层的条状或孤状弱窄带回波；在径向速度图上表现为风向、风速急剧变化的辐合带区域；速度图中的风辐合最强处与强度图中阵风锋回波位置相符，并且与风速演变曲线中的峰值有很好对应；阵风锋移向和移速提前预示了主体对流回波传播方向、强对流天气的强弱以及短时大风的时空分布，从而为灾害性天气的短时及临近预报提供参考依据。     

石家庄地区沙尘天气分析

针对近年来石家庄地区所出现的沙尘天气,利用17个县市的历史资料,从时空分布、出现原因、天气形势等几方面进行了分析。结果发现：近年石家庄沙尘天气总体减少,春季最多。扬沙和沙尘暴的地理分布取决于沙尘源的地理分布,而浮尘的地理分布则是与上游效应、风向和地形密切相关。上游效应对石家庄沙尘天气的形成有重要作用。产生沙尘的天气形势大部分与大风相同。