循环同化雷达资料对一次飑线系统临近预报的改进作用

利用WRF（Weather Research Forecast）模式及其3D-Var（Three-Dimensional Variational assimilation）变分系统,针对2017年7月7日一次飑线进行了雷达资料的循环同化敏感性试验。结果表明：以循环同化雷达资料至飑线成熟期时刻的试验预报效果最好,主要原因在于预报的低层西北冷空气较强,从而导致较强的低层切变,再配合强的热力不稳定条件从而使飑线的发展得以维持。通过七组试验对比表明,对于单次雷达资料,同化的时机更为重要。同化飑线成熟阶段的雷达反射率,对低层热力层结有改善作用,为飑线发展提供了不稳定能量;对于循环同化,通过观测的影响和模式自身的热动力调整,对流场也有较好的修正作用,为对流系统的持续发展提供了充分的动力条件。     

天津平流雾过程及其空中微物理特征个例研究

2016/2017冬季在天津开展了平流雾微物理特征观测试验,结合距地66 m高度处雾滴谱和255 m气象塔大气边界层资料,借助突变和趋势一致性非参数检验方法对重度霾后接连发生的两次平流雾过程发展阶段进行客观划分,揭示雾体内部一定高度处雾滴微物理特征和尺度分布特征的观测事实,讨论其生消演变规律。结果表明,伴随西南暖湿平流,饱和层首先在空中出现并向地面扩展,雾过程中成熟阶段观测高度范围内升温,雾层处于中性或弱不稳定层结状态。66 m高度处大雾滴持续存在,微物理特征与地面能见度准同步变化,数浓度高值出现在成熟阶段初期,而含水量、特征直径高值出现在成熟阶段后期,对应成熟阶段后期雾滴数浓度减少、地面能见度小幅跃升。消散阶段各尺度数浓度因雾滴蒸发同步减小。     

基于WRF-Fire模式的2009年“5· 21”蒙古国入境大火数值模拟研究

利用WRF-Fire模式对2009年“5·21”蒙古国草原入境大火进行火场发展数值模拟研究，并通过敏感性试验分析了防火隔离带对火势的阻挡作用。结果表明，模式可以较准确地再现环境风场对本次大火蔓延过程的影响，模拟火场面积、蔓延方向与实况基本一致。第一阶段（21日12—22时，世界时，下同）在蒙古国境内起火点附近，地面为裸露地表，可燃物负载量小，近地面为东北风，火线向西南方缓慢蔓延；第二阶段（21日22时—22日11时）风向转为西北，火线经平缓均一草地向东南方发展，在到达中蒙边境前地面风速增大到8～10 m/s，且风向与坡向一致，火线迅速移向中蒙边境防火隔离带；第三阶段（22日11时—23日20时）隔离带和人工灭火有效阻止了火线继续向中国境内蔓延，此阶段风向转为南风，火线向北扩展；第四阶段（23日20时—24日12时）风速达到16 m/s以上且风向转为西北风。受东面隔离带和湖泊的阻碍，火线缓慢向南蔓延。当火线到达南面的隔离带后，受隔离带阻挡及人工扑火作业的共同作用，本次大火于26日08时结束。敏感性试验表明，若不存在隔离带，火线将在风场的驱动下继续向东南、东北方向蔓延，所经区域主要地面可燃物类型从草地过渡到针叶林，火场的蔓延将造成大面积的森林资源损失。