2021年陕西省超强秋汛环流特征及其驱动因子分析

利用观测和再分析资料,诊断分析了2021年陕西省9～10月超强秋汛的极端性及其年际异常的关键环流和驱动因子。结果表明：（1）2021年陕西省秋汛期累计降水量为1961年以来第一位,超强秋汛主要与西北太平洋反气旋（WNPAC）的异常偏强和西伸、环渤海高压及巴尔喀什湖槽偏强有关,三者导致冷暖空气在陕西省辐合,形成持续时间较长的秋汛。（2）2021年9～10月赤道中东太平洋冷海温加强,第二次La Ni?a事件发展,导致中太平洋对流层下沉气流加强,进而加强WNPAC,增强环渤海高压及巴尔喀什湖槽,在东亚中高纬度形成“东高西低”型环流异常。（3）夏秋季热带大西洋海温异常偏暖,通过增强热带北大西洋—热带中太平洋纬向反转流激发WNPAC。La Ni?a发展和热带北大西洋异常暖海温二者协同作用驱动了2021年的陕西省超强秋汛。     

副热带高压控制下一次区域性强对流暴雨成因分析

利用NCEP1°×1°再分析资料、常规观测资料、自动站等资料,对2016年8月24日夜间关中地区出现的强对流暴雨过程进行了分析。结果表明:(1)副高异常强盛,横槽转竖引导冷空气南下,与副高内部的暖湿气流交汇是造成这次强对流暴雨的主要背景条件;(2)造成这次强对流暴雨的水汽来源主要是本地水汽的聚积和辐合,整个过程大气处于对流性不稳定状态,锋面过境是该次过程的抬升触发机制;(3)对流不稳定、中等强度的对流有效位能和合适的对流抑制能量更有利于高降水效率和强降水的形成;(4)中尺度对流系统东移的过程中,尺度明显增大,并配合有利的对流条件,发展为MCC且维持时间较久,从而造成区域性强对流暴雨。     

2018年陕西省暴雨灾害气象服务效益评估

以陕西省2018年4次暴雨灾害气象服务的效益评估为例,基于气象、经济社会统计数据和定量化问卷调查数据,利用暴雨预报预警、公众气象服务、决策气象服务、行业气象服务和社会反馈等5个一级指标和10个二级指标表征气象服务水平,利用政府主导、部门联动及社会参与等3个一级指标和7个二级指标表征防御行为效益,从气象服务水平和防御行为两个维度对暴雨气象服务的防灾减灾综合水平进行了定量化评价。结果表明:2018年陕西暴雨灾害气象服务的服务水平和防御能力均在89分以上,公众在应对暴雨天气过程中人均节省损失费513元/人,4次暴雨灾害气象服务综合效益值为4.54亿元。综合评估指标较为客观地反映了气象服务在应对暴雨灾害中发挥的效益。     

台风“利奇马”引发山东强降水成因分析

利用常规气象观测资料、台风最佳路径数据集资料、地面-卫星-雷达三源融合逐小时降水产品(0.05°×0.05°)、FY-2G云顶亮温(0.1°×0.1°)、NCEP/NCAR FNL(1°×1°)再分析资料,对2019年9号台风“利奇马”影响期间2019年8月11日发生的山东特大暴雨过程进行分析。结果表明:1)强降水主要受台风倒槽的影响,台风倒槽在山东中部暴雨区长时间稳定维持,台风东侧的低空东南急流把东海北部的水汽和能量向暴雨区输送,配合200 hPa高空急流的“抽吸作用”,在暴雨区上空辐合抬升,造成具有中尺度特征的暴雨。2)强降水区存在的正涡度区伴随强烈的上升运动、低层辐合、高层辐散的结构和次级环流耦合发展,为此次台风暴雨过程提供了有利的动力条件,而且动力条件的演变在此次台风暴雨过程中的作用比热力条件更重要。3)850 hPa水汽通量辐合中心,以及相匹配的在垂直方向的强上升运动区,对强降水落区和雨强有一定的指示意义。     

ECMWF高分辨率模式对陕西2017年7月高温预报的检验及订正

2017年7月陕西累计出现26 d日最高气温≥35℃的高温天气，其中14 d日最高气温突破40℃，7月7~14日和17~27日出现2次区域性持续高温天气。利用陕西99个国家站的最高气温逐时观测和ECMWF高分辨率模式的定时最高气温预报资料，检验ECMWF高分辨率模式对2017年7月陕西极端高温天气的预报能力，以及一元线性回归方法对气温预报的订正能力。结果表明，144 h之前模式较好地预报出了陕西2次区域性持续高温天气，但是高温日数的预报值在陕西大部分地区较观测值偏少，漏报了陕南大部分地区的高温日，与14:00~17:00时段最高气温的预报值在陕西大部分地区较观测值偏低，其中陕南地区的预报平均绝对误差明显大于其它地区有关。一元线性回归方法对168 h之前的最高气温预报为正订正效果，订正后陕西大部分地区最高气温的预报准确率上升，平均绝对误差减小，日最高气温≥35℃或≥40℃的高温预报较订正前更接近实况。     

2018年陕西商洛一次罕见强雹暴环境条件及雷达特征分析

利用商洛天气雷达资料和相关实况资料,对2018年5月15日午后商南地区一次强雹暴天气的环境条件和雷达回波结构演变特征进行了详细分析。结果表明：（１）雹暴发生在低层气旋暖区,中层有冷温槽发展东移,高层有急流的背景下,0 ℃层高度为43 km,-20 ℃层高度为75 km。地面中尺度辐合线触发的对流云团在不稳定层结和较强垂直风切变作用下发展为超级单体风暴。（２）强雹暴的低层反射率因子呈现出明显的钩状回波或倒“Ｖ”型入流缺口,并伴有三体散射长钉等特征。回波顶高度达11 km左右,最大VIL值达77 kg/m2。反射率因子垂直剖面呈现出典型的有界弱回波区、回波悬垂和回波墙。最大的回波强度出现在沿着回波墙的一个竖直的狭长区域,中心值达到65 dBz以上。相应的中低层径向速度图存在明显辐合区,有利于强上升气流发展。（３）此次强雹暴天气在西北东部较为罕见,前人总结的冰雹各项潜势预报指标具有一定局限性,垂直液态积分水含量密度（VIL密度）跃增能更好地提前指示大冰雹。因而可用VIL密度值明显跃增至55 g/m3提前24 min预警大冰雹,进一步补充和完善陕西极端突发强天气预警指标。     

一种改进的频率匹配法在网格降水预报订正中的应用

为提高精细化网格降水的实际预报能力,评估了2021年汛期ECMWF(EC)、CMA-MESO、SXWRF和SCMOC降水预报产品在陕西的表现,讨论了卡尔曼动态频率匹配方法对不同模式的订正效果,然后针对该方法不足,基于最优TS评分阈值法和SCMOC在天气过程判定中占优信息对小量级降水进行了二次订正,最后利用分类降水过程建模和基于图像相似识别技术改进的卡尔曼动态频率匹配法对暴雨进行了订正研究。结果表明:SCMOC晴雨预报准确率和暴雨TS评分均最高,分别为81.60%和0.30,表现最好;卡尔曼动态频率匹配法可明显提高EC、CMA-MESO和SXWRF模式降水预报产品晴雨预报准确率,对暴雨预报的改善效果不稳定,对EC晴雨预报准确率和暴雨TS评分提升幅度均最大,分别为6.35%和6.99%,该订正方法更适合于EC模式;经晴雨消空二次订正后的EC模式晴雨和小雨预报准确率较一次订正后的EC模式均有提高,分别提高了0.51%和0.64%;分类降水过程建模订正可进一步提高EC暴雨TS评分,较未分类过程订正后的暴雨TS评分提高了1.05%,且暴雨其他评分指标也均变好;改进后的卡尔曼动态频率匹配法较改进前...     

台风“利奇马”引发山东强降水成因分析

利用常规气象观测资料、台风最佳路径数据集资料、地面-卫星-雷达三源融合逐小时降水产品(0.05°×0.05°)、FY-2G云顶亮温(0.1°×0.1°)、NCEP／NCAR FNL(1°×1°)再分析资料,对2019年9号台风“利奇马”影响期间2019年8月11日发生的山东特大暴雨过程进行分析。结果表明:1)强降水主要受台风倒槽的影响,台风倒槽在山东中部暴雨区长时间稳定维持,台风东侧的低空东南急流把东海北部的水汽和能量向暴雨区输送,配合200 hPa高空急流的“抽吸作用”,在暴雨区上空辐合抬升,造成具有中尺度特征的暴雨。2)强降水区存在的正涡度区伴随强烈的上升运动、低层辐合、高层辐散的结构和次级环流耦合发展,为此次台风暴雨过程提供了有利的动力条件,而且动力条件的演变在此次台风暴雨过程中的作用比热力条件更重要。3)850 hPa水汽通量辐合中心,以及相匹配的在垂直方向的强上升运动区,对强降水落区和雨强有一定的指示意义。     

基于WRF不同边界层方案的陕西气象要素预报检验

利用陕西省区域数值模式系统,通过对比WRF中两种大气边界层方案(MJY和YSU),对陕西省2021年7月地面和高空要素预报开展了对比试验。结果表明:地面要素预报上,MYJ方案的24 h累积降水量预报的空报率和漏报率都更低,TS评分更高,预报效果更好,逐小时降水量预报的BIAS评分随预报时效的增加变化更小,空报率、漏报率和TS评分也整体优于YSU方案,表明MYJ方案对降水预报的稳定性更好。两个方案的2 m温度和10 m风场预报存在正偏差,2 m比湿预报存在负偏差,即预报场的温度偏高、风速偏大、湿度偏干,YSU方案在2 m温度和10 m风场预报上效果更好,而MYJ方案在2 m比湿预报上效果更好。高空要素预报上,两个方案在各个高度层上对各个要素的预报各有优劣,其中YSU方案在高空风速预报上较MYJ方案更稳定。