近30a山西不同相态降水的统计特征及概念模型

利用山西省1981~2010年108站的地面降水观测数据,以降水量≥0.1 mm的日数为指标,对山西108个县市不同相态降水的时空分布特征进行了分析,结果表明:五寨(山西西北部)和陵川(山西东南部)平均降雨日数、平均降雪日数、平均雨夹雪日数都位于全省之首;30 a间山西的降雨日数和降雪日数分别以3.333 d/10 a和1.529 d/10 a的趋势减少,而雨夹雪日数则以0.34 d/10 a的趋势增多;山西区域降雪和降雨日数变化趋势的空间分布都具有西部减少趋势高于东部的特征,雨夹雪日数变化趋势的空间分布则具有东部增多趋势高于西部增多趋势的特征;朔州和忻州西部是降雪日数减少趋势最强的区域,运城是降雨日数减少趋势最强的区域,晋城是雨夹雪日数增多趋势最强的区域。应用328个多相态降水过程资料和NCEP再分析资料进行统计分析,结果表明:冷空气侵入导致中低空温度下降,0℃层高度降低是降水相态发生变化的主要原因;-3℃和0℃是山西中南部降水相态转变时850 hPa和925 hPa的临界值;3.5℃则是山西北部和高海拔地区降水相态发生转变时850 hPa温度的临界值;西北路冷空气侵入多相态降水过程,地面冷锋是降水相态的分界线,东路冷空气侵入多相态降水过程,低空切变线则是降水相态的分界线。     

近33a山西不同强度和范围雾日的变化特征及其成因

利用1980~2012年山西108站雾观测资料,研究山西不同范围和不同强度雾日的时空分布及变化趋势,在此基础上基于统计分析方法,分析了风力、降水、平均相对湿度等条件的变化对雾日增减趋势的影响。结果表明:(1)山西不同强度雾日都具有西北向东南递增的空间分布特征,长治、晋城、晋中东山以及忻州东部是山西不同强度雾日的多发区;(2)小范围和区域性的雾一年四季均可出现,大范围的雾则主要出现在秋季和初冬季节。大雾一年四季均可出现,浓雾以上天气有显著的季节性变化,强浓雾和特强浓雾主要出现在9~12月,其中以11月为最多;(3)近33 a间,小范围、区域性以及大范围的雾日分别以1.16 d/10 a、0.76 d/10 a和0.61 d/10 a的速率增多。大雾、浓雾和特强浓雾分别以0.36 d/10 a、0.13 d/10 a和0.23 d/10 a的速率增多,强浓雾则以-0.07 d/10 a的速率减少;(4)风速3 m·s-1时,风日数与雾日数为正相关,风速≥5 m·s-1时,风日数与雾日的增减转为反相关,其中对雾日增减趋势影响最明显的是风速≥12 m·s-1的日数;(5)雾日的空间分布与相对湿度的空间分布呈正相关,与大风日的空间分布呈反相关;(6)区域性和大范围的年降水日和日平均相对湿度≥80%日数的增减对年雾日的增减变化影响最显著。     

"8.26"长治大暴雨过程分析

利用常规气象资料、数值预报产品、物理量场以及雷达回波资料,对2007年8月26日-27日发生在长治地区的一次大暴雨过程进行综合分析。结果表明：此次大暴雨过程由3次不同的中小尺度降水系统导致产生;大暴雨发生在中层5880gpm和5920gpm之间,低层切变线偏南气流一侧,高空急流右侧;东南气流为这次暴雨提供了充分的水汽,大暴雨发生在强烈上升运动及层结不稳定中心。     

2009年冬季黄河中游一次由旱转雨雪天气的诊断分析

针对2009年2月7～8日持续干旱近百天的黄河中游地区出现的转折性雨雪天气,利用实况资料计算了等熵温度梯度、可降水量、水汽通量及其散度、相对湿度、垂直速度等,分析了熵分布及演变、干侵入、水汽场特征等,结果表明:(1)这次降水出现在500hPa环流形势平直,极地冷空气活动较弱,在地面回流高压呈东西向带状分布的背景下,系统浅薄,降水量级难以把握。(2)熵诊断揭示,500hPa等熵梯度大值区的出现对未来12～24h强降水有先兆指示意义,强降水中心出现在500hPa等熵梯度大值区与700hPa温度露点差3℃的叠加区。(3)水汽诊断表明,强降水出现前,黄河中游及其上游西南地区的可降水量显著增加,为强降水的出现提供了水汽的积聚,而降水开始后,低空超低空东南急流则是水汽的主要补充来源;强降水并不是出现在水汽通量大值区内,而是在水汽通量大值区西北侧、等值线密集带附近,同时又有风辐合的区域。(4)这次雨雪过程中,干冷空气主要来自对流层高层,在雨雪区上空的垂直分布呈"漏斗"状,该过程中从贝加尔湖地区南下的西北和东北气流沿漏斗壁下滑向低层传播;而中低层湿区呈倒扣的"碗状"向上伸展,中低层西南和东南两支暖湿气流沿"碗壁"爬升,在对流层中层耦合加强,与干冷空气交汇,产生强降水。(5)对流层高层持续的干侵入,使得中低层切变线稳定维持,有利于其前方西南急流的稳定加强和对流性不稳定的持续发展,是导致强降雪持续、增幅的重要原因。(6)强降水出现在地面中尺度辐合稳定加强期间,降水落区在辐合区及其东南侧;辐合区内强烈的上升运动是触发不稳定能量释放,使熵由不平衡达到平衡的重要机制。