卫星、雷达资料结合物理量场在强对流预报中的应用

本文对1989年浙江出现的四次强对流过程,利用GMS云图,省台713雷达数字化彩显图,结合物理量诊断场和其它一些物理量进行了对比分析,得到一些事实和看法。     

弱冷空气与台风残留低压相互作用对一次大暴雨过程的影响

本文利用多普勒雷达资料、中尺度自动站雨量资料,结合经过控制试验的高精度数值模拟输出的诊断物理量,研究了2010年＂莫兰蒂＂台风低压环流在浙江中北部地区引发的大暴雨天气过程的物理原因。结果表明：这次大暴雨过程主要由＂莫兰蒂＂残留云系、副高边缘的暖湿气流和北方的弱冷空气共同影响产生,降水回波为积层混合性降水回波,降水效率高;杭州地区多个中小尺度系统的相互作用使得对流云团在该地区持续加强和发展,而强降水中心附近风速的加强和面积的扩大,使整个降水时段内不断有水汽输入降水区,为降水提供了丰沛的水汽条件;对流层中低层正的垂直螺旋度,低层负湿位涡区和中高层正湿位涡区的配置形成的不稳定能量在弱冷空气入侵时有利于造成较强烈的中尺度上升运动,加上降水引起的潜热释放对中高层空气的加热作用,从而能够形成持续的抽吸作用。这些条件能引起持续性的强降水,导致了杭州地区暴雨的发生。研究此次大暴雨过程,对预报有一定的指示意义。     

基于MTSAT卫星遥感监测的浙江省及周边海区大雾分布特征

利用日本静止气象卫星MTSAT逐时资料,综合地面气象观测数据,对浙江省及其周边海区陆地和海上2008—2012年的大雾进行了专题信息提取,并给出了浙江省陆域、周边海域0.05°×0.05°网格点的小时尺度的遥感大雾产品,结果表明:(1)基于MTSAT卫星观测数据,采用分级判识太阳高度角阈值和归一化大雾指数的方法,构建的浙江及其周边地区陆地和海上遥感大雾监测模型,大雾判识精度总体超过75%,基本满足使用需求。(2)浙江省陆域近5年大雾年平均累计为411.7 h,约占全年的4.7%,基本呈南多北少,山区多平原少的格局,其中浙江南部高山区、舟山和温州部分海岛及西部山区为大雾多发区,且大雾季节分布为冬秋季较多,春夏季较少,22时至09时是浙江省陆域大雾的高发时段,10时以后大雾逐渐消散,至后半夜、凌晨前后,大雾频次逐渐增多。(3)研究区海雾主要发生在大陆近海,呈现由近海向外海减少的空间格局,东海海域年大雾累计为311.7 h,以东海西南部地区大雾出现最多,浙江省沿海大雾的高发区位于温州海域及钱塘江口。研究区海域大雾具有明显的季节特征,主要表现为春季较多,夏季次之,秋冬季较少的分布格局,且海上主要受平流雾影响,大雾不易消散,持续时间较长。从各海区大雾发生频次从高到低依次为:东海东南部、台湾以东洋面、东海中东部、黄海西南部、东海中西部、台湾海峡、东海西北部、黄海东南部、东海西南部和东海东北部。     

利用红外云图作台风客观定位

通过对１９８９－１９９３年收集到的台风红外Ｈ云图进行台风云系的云顶温度分析，得到了一组识别台风云系细微结构的云顶温度分布。在微机上实现了台风的客观定位。该方法经对１９９４年影响浙江的９４１４，９４１７，９４１８，９４３０四个台风的业务使用，效果较好。     

9015号台风登陆后其周围的若干中尺度特征

利用加密观测资料详细分析了登陆并穿过浙江省的９０１５号台风所造成的风雨分布及其变化与台风周围的一些中尺度特征以及地形作用的关系。分析表明：台风登陆后气压眼与风眼存在偏离，这种偏离状况是与风雨强度相对应的。此外，在台风登陆后不久，由于入流增强，中心眼区范围内降雨会突然增强；台风造成的雨区成带状分布，带宽约４０－６０ｋｍ，间隔为３０－１００ｋｍ，雨带内主要雨团相对于台风中心的移动轨迹大都呈顺时针旋转，     

用于台风定位的雷达回波拼图方法

本文采用斜轴等距离方位投影作为拼图底图的投影，选择需要的邻近若干部雷达进行拼图，也可以任选区域进行雷达拼图。这种投影底图不但使原来在单部雷达上有效的台风定位方法得以继续使用，而且提出了雷达对台风的探测范围和精度。经９５年业务使用结果表明，对业务工作有一定参考价值。     

地面物理量场与天气雷达图相结合在强对流现时预报中的作用

一、资料和计算方法由于强对流天气来势猛、速度快、生命史短、尺度小,用常规的天气图资料进行物理量诊断场分析,对强对流的落区、落时很难确定。我们选取了浙北和浙中地区的48个地面站(不包括高山站)的每小时地面资料,金华、舟山、宁波、湖州、杭州五个站的雷达回波资料。以地面气象站为格点组成52个三角形,如图1所示,平均站距50至60 km,应用任意     

浙江省沿海海面日极大风预报

利用浙江海岛站1天4次的平均风速作为人工神经网络的输入层,相对应的日极大风为输出层,建立日极大风速人工神经网络预报模型,试报表明夏季大风天气系统和秋冬季大风天气系统的预报拟合率为89%~90%,春季大风天气系统的预报拟合率为87%~88%,夏季大风天气系统和秋冬季系统6~9级极大风预报准确率较高,基本在70%左右,对预报员有较好的参考价值。与以前大风预报方法相比,它具有简单、有效的优点,可以不受地域限制在各地推广使用。     

Numerical simulation of the sudden rainstorm associated with the remnants of Typhoon Meranti (2010)

The Advanced Research Weather Forecasting (ARW) model was used to simulate the sudden heavy rainstorm associated with the remnants of Typhoon Meranti in September 2010. The results showed that the heavy rainfall was produced when the remnant clouds redeveloped suddenly, and the redevelopment was caused by rapid growth of micro/mesoscale convective systems (MCSs). As cold air intruded into the warm remnant clouds, the atmosphere became convectively unstable and frontogenesis happened due to strong wind shear between weak northerly flow and strong southwesterly flow in the lower levels. Under frontogenesis-forcing and warm-air advection stimulation in updrafts, vertical convection developed intensely inside the remnant clouds, with MCSs forming and maturing along the front. The genesis and development of MCSs was due to the great progress vertical vorticity made. The moist isentropic surface became slantwise as atmospheric baroclinity intensified when cold air intruded, which reduced the convective instability of the air.Meanwhile, vertical wind shear increased because the north cold air caused the wind direction to turn from south to north with height. In accordance with slantwise vorticity development (SVD), vertical vorticity would develop vigorously and contribute greatly to MCSs. Buoyancy, the pressure gradient, and the lifting of cold air were collectively the source of kinetic energy for rainfall. The low-level southwesterly jet from the western margin of the Western Pacific Subtropical High transported water and heat to remnant clouds. Energy bursts and continuous water vapor transportation played a major role in producing intense rainfall in a very short period of time.     

2010年一次浙江省暴雪过程的诊断分析

利用常规的地面和高空观测资料,结合雷达资料和MM5中尺度数值模拟结果对发生在2010年12月15日08时-16日20时的浙江暴雪过程进行了分析.结果表明,本次降雪过程由北方强干冷空气与稳定加强的暖湿西南风气流交汇造成.冷空气南压使浙江省自北向南强烈降温,西南气流的稳定维持则提供了源源不断的水汽和能量,加上低层700 hPa出现强烈的逆温,这些都有利于降雪的产生和维持,最终达到大到暴雪的级别.利用雷达和数值模拟结果进行进一步分析还发现,浙中北地区降雪的主要影响系统是对流层低层的中尺度切变线.对流层低层的暖平流和对流层中下层的冷平流构成"上冷下暖"的层结.在这种不稳定的层结条件下,风场的切变配合低层气流的辐合,一起造成了浙江中北部地区的强降雪.浙中南部的降雪则主要是由于山区地形使得近地面空气堆积产生强辐合,配合高空较强的辐散气流,促使气流形成强烈的上升运动引发的.此外,对流层高层的正涡度输送对降雪的形成和维持十分有利,当高空出现正涡度时会有降雪形成,高空涡度的强度越强,降雪的强度也越强.