冬季华南准静止锋的结构和类型特征研究

利用12年(2000～2011年)逐日的FNL(Final Operational Global Analysis)分析资料和逐日的中国站点降水资料, 定义了一个冬季华南准静止锋强度指数, 并根据该指数挑选出强准静止锋事件, 研究了强事件的结构特征、环流分型及其与降水的关系。结果表明:冬季强准静止锋事件多发于1、2月, 其发生频次在近12年里呈现明显上升趋势。强准静止锋锋区表现为等假相当位温线、等温线的密集带, 但是锋区湿度变化不明显, 并有明显逆温, 锋区由南北风辐合构成, 上升气流主要位于锋区上部, 纬向有两个次级环流与锋区相对应, 伴随正相对涡度和水汽通量辐合。根据850 hPa风场在锋区的辐合情况, 强准静止锋可分为北风辐合型、南北风辐合型、南风辐合型三种类型。在这三种类型中, 北风辐合型对应的北方冷空气最强, 华南降水最少;南风辐合型对应的南支槽最活跃, 华南降水最多;南北风辐合型介于两者之间。冬季华南准静止锋与冬季华南降水有一定相关, 在强准静止锋的背景下, 降水偏多时, 锋区低层的水汽通量辐合和上升运动偏强, 华南处于偏强南支槽前。     

2017年3月江苏省一次伴有对流激发的冷空气大风分析

本文利用常规和多普勒雷达观测资料以及逐6小时的FNL再分析资料，对2017年3月1日一次江苏全省大风过程进行了诊断分析，并和2017年2月20日的大风过程进行了简要对比，主要结论如下：（1）3月1日冷空气大风的直接原因是大气强斜压性以及高低层辐合辐散的差异，其局部地区的大风还有对流性的雷暴大风叠加的效果。（2）不同于传统的地面气压梯度造成的大风（例如2月20日的大风过程），3月1日过程中地面气压梯度的贡献并不大，其主要是由系统深厚的斜压性所造成（高空冷平流使得位能转化为动能）。（3）春季的不稳定能量较冬季为强，在冷空气过程中易被激发出对流。阜宁11级大风（3月1日过程中）就是在大范围的冷空气背景下，不稳定能量先后被锋面和阵风锋激发后所造成的对流性雷暴大风与冷空气大风叠加的结果。     

梅雨期一次线状对流系统的结构特征研究

利用观测资料和高分辨率的模拟资料研究了发生在江淮流域梅雨期的2007年7月8日的一次无层状云(NS)线状对流系统。观测资料分析表明,NS对流线在热低压和冷高压之间的梅雨锋附近发展起来。之后,梅雨锋南侧低压向东南方移动,受到武当山的地形作用,北侧冷高压南移受到阻挡,高低压之间强迫减弱,系统在向东南方向移动的过程中减弱。WRF模式成功地模拟此次过程,利用模拟结果分析了NS线状对流线在形成阶段、成熟阶段和减弱阶段的结构特点。在系统的成熟阶段,前部是向后的入流引导的上升气流,气流在斜升过程中在中层遇到对流后部入流,一部分形成了对流区下层的下沉运动,另一部分上升气流则与中层及高层后向入流一起继续向对流层高层的系统前方运动。通过2009年6月3日弓状回波(BE型)对流内部结构的对比分析,揭示了NS的结构特征以及系统没有或较少产生层状云的原因可能是后部中层以上的后向入流的阻碍作用。      

外来输送对江苏冬季PM2.5贡献的数值模拟研究

利用WRF-Chem模式对2016年12月中下旬的两次重污染过程进行模拟,定量研究外来污染输送对江苏省PM_2.5的污染贡献。15—17日和22—23日两次过程都存在明显的上游污染输送特征:宿迁、扬州、无锡(自西北向东南)的PM_2.5浓度先后出现峰值,峰值均出现在西北风场中,当风向转为偏北风时峰值逐渐减弱。第二次过程中地面风力更大,高空形势更有利于远距离输送,高值区范围强度明显强于第一次,重度污染层厚度达到900~1 500 m,且持续时间较长。第一次过程中江苏省内排放源贡献率为23%~79%(第二次为5%~32%),苏南仍以本地排放源污染为主,苏北外来输送贡献率超过50%。第二次过程中宿迁、扬州、无锡的PM_2.5外来输送贡献分别为105.9 μg/m3、83.1 μg/m3、64.8 μg/m3(第一次为40.2 μg/m3、20.9 μg/m3、11.1 μg/m3),山东省和京津冀地区排放源是主要污染输送来源,二者贡献之和在44%~70%。两次过程中,外来输送贡献均是自北向南递减,山东省贡献率高于京津冀地区,而其余周边省份的贡献率相对较低;安徽省对江苏西部城市的贡献率较高。