青海省公路沿线强降雪天气灾害风险区划研究

利用青海省主要公路沿线43个气象站和26个交通气象站2004年10月—2016年5月的地面气象观测中的降雪量和积雪深度资料及2013—2016年的交通事故、交通管制、道路形态和车流量等资料,在分析青海省公路沿线强降雪时空分布特征、引起交通事故天气类型、路面状况和交通管制气象因素的基础上,分析了青海省公路交通沿线道路孕灾环境、承灾体和致灾因子。以强降雪致灾因子为基础,加上承灾体、孕灾环境权重系数,最终研究建立了青海省公路沿线强降雪灾害性天气风险等级区划模型,并绘制了等级区划图。西宁地区、海北地区、都兰县是强降雪灾害性天气高风险区,此外,东部地区强降雪灾害性天气风险显著高于西部地区。     

我国强降雪气候特征及其变化

基于全国气象台站逐日地面降雪观测数据,对我国25°N以北不同气候区强降雪事件的地理分布和年内旬、月变化等气候特征进行分析,并探讨1961—2008年其时间序列演变特征,及1961—2008年和1981—2008年 (气候变暖后) 气候变化趋势。结果表明:强降雪量和强降雪日数在青藏高原东部、新疆和东北北部最多;强降雪强度高值中心出现在云南。东北北部、华北、西北、青藏高原东部强降雪事件多发生于初冬和初春,年内分布呈双峰型;新疆和黄淮地区年内分布呈单峰型,前者多发生在隆冬时节,后者多发生于晚冬;1961—2008年东北北部、新疆、青藏高原东部平均强降雪量和强降雪日数呈明显增加趋势;气候变暖后我国大部年强降雪量增多,强降雪日数增加,强降雪强度增强。     

新疆北部强降雪天气研究若干进展

总结了近50 a来新疆北部强降雪的主要研究成果,从大尺度环流背景、天气尺度和中尺度系统、水汽特征及地形对强降雪增幅作用等进行了分类概述。提出了待解决的问题:造成新疆北部强降雪的各种尺度系统和短期环流异常、变化规律及其相互作用;不同区域强降雪及暖区和冷锋暴雪的区别及地形对各区域暴雪作用;不同区域强降雪的水汽源汇结构、远距离接力输送和集中机制及高、中、低纬度水汽输送和循环异常状况;中尺度系统的特征及其发生、发展的物理机制。这些问题的研究对推进新疆暴雪短期和短时预报的发展,提高预报准确率,增强防灾减灾能力具有重要意义。     

新疆阿勒泰地区大到暴雪日数气候变化特征

基于新疆阿勒泰地区7个测站1961-2011年逐日降水量,运用线性趋势法、Cubic函数、M—K突变检验、R／S分析、Morlet小波变换法,研究了该地区大到暴雪日数的气候特征。结果表明：该地区大到暴雪日数沿阿尔泰和萨吾尔山脉较多,河谷平原较少,阿勒泰站为大到暴雪高发区,福海站为低发区,11月发生频次最高;各站中,除阿勒泰和福海站变化不显著外,其它站均呈显著增多的趋势;Cubic函数拟合显示：1980年代末到1990年代初大到暴雪日数发生了由少到多的转型,各站在1980年代中期到1990年代初发生了转型,但没有发生突变;Morlet小波分析表明,大到暴雪日数存在着显著的年代际和年际尺度的周期变化;R／S分析表明,在未来该地区大到暴雪日数将逐渐转为减少的趋势,尤其是吉木乃和阿勒泰站。     

新疆阿勒泰冰雹灾害气候特征

利用阿勒泰地区8个观测站1954~2010年气候观测资料,应用数理统计方法,分析近57 a的冰雹灾害气候特征,用Mann-Kendall法判断冰雹气候突变得出以下结论:年际变化存在3~5 a震荡周期,总体呈递减趋势;1996年后,冰雹灾害发生频率显著降低,初步分析与气候突变有关。冰雹的季节变化特征显著,夏季频次高,秋季次之,冬季最少。冰雹灾害持续时间一般维持在10 min左右,其中持续时间5 min的占总次数61.2%,持续时间10 min的占89.3%,持续时间30 min占1.5%。落区分布规律:吉木乃、阿勒泰、青河居多,其他县市较少,福海最少。冰雹与地形、海拔高度关系密切,随海拔高度升高,冰雹日数呈对数关系增长。依据信息扩散理论方法,对冰雹危险性区划显示,阿勒泰地区西部沿布尔津—吉木乃一线梯度最大,北部、东部沿山一带危险性大,中部、南部的两河流域风险较小。     

河南中东部强降雪物理量特征统计分析

利用高空、地面资料以及NCEP 1°×1°再分析资料,对2010—2019年河南中东部强降雪个例的热力、水汽、动力等物理量特征进行统计分析。结果表明：强降雪前0—6h,对流层中下层的暖湿气流越厚,对应降雪量越大,且低层需要一定强度的冷空气。大气可降水量（TPW）对于预报降雪量的大小有较好的指示意义,大雪、暴雪和大暴雪的必要水汽条件分别是TPW不小于10mm、10.5mm、16mm。400hPa以下最大垂直上升速度的均值和降雪量级呈近似线性关系,最大垂直上升速度越强,对应降雪量越大。雨转雪时,对流层中下层温度层结可分为常规型、低层强冷型和低层直温型。     

两次强降雪过程EC预报能力检验

本文利用EC细网格资料、Micaps常规资料,从高低空天气形势场配置对2020年2月下旬两次较大降雪过程进行模式预报检验。经过分析发现,在大尺度预报上,EC预报场稳定性、准确性高,但在中小尺度特别是局地性强的天气中预报能力较弱。     

贵阳地区强降雪和连续性弱降雪天气的合成和对比分析

本文在对贵阳地区1997～2006年的降雪日进行统计的基础上,选取产生贵阳地区强降雪的7个典型个例及10年来最长的一次连续性弱降雪个例进行合成和各物理量的诊断对比分析。结果表明:两类型降雪产生的天气背景、影响系统和物理条件不同,所得到的降雪发生环境和条件,对预报贵阳地区降雪的发生和降雪强度有一定的参考价值。     

一次强降雪天气过程分析

对2003年1月5日贵州出现的强降雪天气过程进行了分析,结果表明强降雪的产生主要是由于受高空深厚的西南暖湿气流、中低层辐合系统、地面冷空气以及前期地面温度持续偏低的共同影响所致;从数值预报分析可以看出不论是T213还是欧洲中心的形势预报均对此次天气过程的出现及结束具有很好的指示意义.     

基于ArcGIS的新疆雷电灾害风险区划研究

为了明确不同区县雷电灾害风险的高低程度、防御措施和减轻雷灾损失,利用地闪资料、雷电灾情数据、社会经济资料和地理信息数据,采取归一化法、层次分析法和加权综合评价法,考虑致灾因子的危险性、孕灾环境的敏感性和承灾体的易损性3个评价指标,选择地闪密度、地闪强度、海拔高度、地形起伏、地表覆盖类型、人口密度、地均GDP、生命损失指数、经济损失指数和耕地比重等10个影响因子建立雷电灾害区划模型,绘制出新疆雷电灾害风险区划图。结果表明:雷电灾害风险极高区主要集中在阿勒泰地区北部、塔城地区大部、博州、伊犁州、喀什市和天山北坡经济带南部部分地区,而古尔班通古特沙漠和塔克拉玛干沙漠地区属于一般风险区。通过与新疆历史雷电灾情数据比较发现,雷电灾情次数空间分布与风险区划分布趋势大致吻合。     

新疆阿勒泰地区一次罕见暴雪天气过程分析

2010年1月6—7日阿勒泰地区普降暴雪造成罕见雪灾。通过对常规资料、ECWMF客观分析和T639物理量产品00、03时及06时资料、FY2E红外云图及其黑体亮温分析,对暴雪过程及其成因进行诊断分析。结果表明:500 hPa欧亚范围内呈两槽一脊的Ω型,欧洲和萨彦岭均为深厚低涡、西西伯利亚到泰米尔半岛为强阻塞,及中纬度纬向锋区是造成此次暴雪天气的大尺度系统;地面图上,暴雪产生于中亚气旋前部的暖锋前部及850 hPa中尺度切变线和幅合线附近的重叠区域。高湿区和强上升区,云系的发展和移动均与降雪量有较好的对应关系。单站高空风时间剖面图揭示了暴雪过程中,高低空急流、切变线的变化和暖湿气流的输送;单站的物理量变化对暴雪预报有一定的指示意义。     

GTS同化对DOGRAFS预报新疆区域一次特大暴雪的影响

受欧洲脊发展和乌拉尔低槽东移影响,2015年12月9日20时到12月13日08时,新疆大部出现了大暴雪、寒潮和大风天气过程,其中乌鲁木齐、米东区、小渠子、白杨沟等站日降雪量均突破当日历史记录值。为定量评估新疆数值天气预报业务系统DOGRAFS(DesertOasis-Gobi Rapid AnalysisForecast System)对此次暴雪过程的预报准确率,以NCEP的GFS(Global Forecast System)预报场作为背景场,基于WRFv3.5.1和WRFDAv3.5.1同化WMO的常规观测资料GTS(Global Telecommunications System)进行积分预报。结果表明,DOGRAFS预报的逐24 h累计降水在北疆的落区和量级均与实况接近,GTS同化对暴雪极值中心乌鲁木齐站的逐1 h降水预报为负效果。对DOGRAFS预报区域内的所有站点而言,2 m温度预报的平均偏差在-3~4.2℃,绝对偏差在-1.6~2.5℃。高空温度场预报的绝对误差小于3.5℃。加入GTS后,乌鲁木齐站温度预报偏差大幅度增大,预报效果明显变差,不同化GTS预报的乌鲁木齐单站逐小时2 m温度及其变化趋势与实况非常接近。     

天津地区一次大到暴雪天气的诊断分析

应用常规探测资料和NCEP再分析资料, 对2011年2月下旬典型华北回流形势下天津地区一次大到暴雪天气进行了诊断分析。结果表明：回流降雪过程中,华北上空西风环流以纬向型为主,冷空气主体偏北,主要影响系统为华北回流冷高压和低压倒槽。同时,回流降雪中有浅薄的冷空气垫,其上有暖湿气流在爬升,爬升高度大约为650 hPa。回流降雪期间有来自西南和东北两个方向的水汽在天津地区交绥,西南方向的水汽较为暖湿,东北方向的水汽相对干冷,低空和超低空为一致的东北气流,900 hPa附近有超低空急流,700 hPa以上为西南暖湿气流。降雪过程中对流层低层到高层均为一致的强上升运动,上升高度可达200 hPa,对应于低空和超低空有强的辐合。降雪开始前天津及其周边地区有较强的对流不稳定能量和对称不稳定性,有利于对流的发展。     

新疆阿勒泰地区一次强寒潮天气过程分析

利用Micaps常规实况图、EC客观分析场及T213 00时的物理量场,从寒潮冷空气的酝酿、堆积、爆发3个阶段分析了2009年2月11～13日新疆阿勒泰地区的一次强寒潮天气过程,重点分析强降温及降水原因。分析表明:此次强寒潮冷空气来自新地岛和泰米尔半岛的超极地强冷空气,强冷空气沿乌拉尔山脊前东北风带和北风带南下堆积到西西伯利亚上空。由于乌拉尔山脊西北部冷空气的侵袭,使该脊向东南跨,推动西西伯利亚强冷空气大举南下,从而造成这次强寒潮天气。形成强降水的原因是北方冷空气与南支槽东移北上的暖湿气流在该地区汇合,并配合动力条件和水汽条件共同造成的。     

佳木斯地区冬、春季大-暴雪成因分析

冬、春季的天气影响系统既有共同点，又有不同之处。通过近20a大-暴雪个例的物理成因及卫星云图等特征的分析，总结出有预报意义的指标。     

新疆暖区暴雪天气研究概述

暖区暴雪多发于新疆北部的塔城和阿勒泰地区。本文从大尺度环流特点、各种尺度影响系统之间的配置、水汽源地、输送路径等几个方面重点回顾了近30 a来新疆暖区暴雪的主要研究成果,得到了新疆暖区暴雪的天气概念模型、预报思路及预报指标,为预报员更全面的认识暖区暴雪提供了参考。在此基础上指出现有研究存在的不足（如目前新疆暖区暴雪大多集中在天气学分析方面,对其形成的物理机制研究较少）,以便进一步深入开展新疆暖区暴雪的研究,提高对此类天气的认识。     

新疆雪暴天气的气候特征

根据新疆地面气象记录月报表，整理出1961－1999年新疆42个气象观测站的雪暴天气现象资料，统计出新疆雪暴天气的时空分布特征。结果表明：（1）新疆雪暴主要出现在除准噶尔盆地之外的北疆地区及南疆的帕米尔高原上，盆地，平原地区几乎没有雪暴发生。（2）新疆雪暴集中出现在60年代和70年代，1984年后在波动中逐年减少。新疆雪暴集中出现在10－4月，在11月，1月或4月最多。新疆全天都可能有雪暴发生，雪暴出现的时段相对集中在午后，夜晚发生的较少。新疆雪暴持续时间绝大多数在2.5h之内。     

新疆南疆暴雨洪涝灾害风险区划

利用2010—2020年南疆气象观测逐小时降水及各县暴雨洪涝灾情数据,将灾损指标按百分位法划分为4个等级。基于GIS技术的自然断点法,从暴雨事件和孕灾环境方面,将暴雨洪涝灾害危险性等级划分为低、中低、中高、高4级。结果表明：受灾人口特重区域在和田地区洛浦县、墨玉县和于田县;直接经济损失特重在和静县、沙雅县、乌什县;农作物受灾特重在阿克苏地区沙雅县、喀什地区英吉沙县和岳普湖县。6 h、12 h、24 h最大降水量可作为南疆暴雨洪涝灾害的气象致灾因子,北部高于南部,西部高于东部,山区高于平原;暴雨洪涝灾害风险高区主要集中在和田地区于田县南部山区、阿克苏地区西部北部山区、喀什地区泽普县、巴州北部轮台县山区。