一次持续性高温天气决策气象服务策略

2016年7—8月,陕西省安康市受副热带高压控制,出现了较长时间高温天气。利用安康市9县1区国家级自动气象观测站日观测资料,对日最高气温、日降水量数据序列进行统计分析,并对2016年7—8月高温天气的决策气象服务进行总结。结果表明:安康市7—8月出现的高温天气呈现强度大、范围广、持续时间长、影响大的特点,期间出现4个区域性高温时段,其中8月12—25日的高温天气强度最大、区域最广、持续时间最长,为持续性高温天气的主要时段。高温灾害初期决策气象服务的关注点易受惯性思维影响,支撑高温灾害决策气象服务的中期及延伸期预报技术有待完善,决策气象服务的科普宣传应进一步加强。     

陕西一次特大暴雨决策气象服务思考

2017年7月25—30日,陕西省出现了一次大范围对流性降水天气过程,降水落区位于陕北和关中北部。强降水时段集中在7月25日晚到27日,具有累计雨量大、小时雨强大、范围广、极端性强、受灾严重、影响严重等特点,此次降雨过程为1961年以来最强暴雨过程,属特大型暴雨过程。针对本次过程,陕西省气象局预报预警准确、信息发布及时、决策服务到位、现场保障有力、省市县三级气象部门通力合作,决策材料获得陕西省委、省政府多位领导批示,为抗洪抢险、转移被困群众提供了强有力的气象保障。通过评估分析暴雨过程中预报预警、应急决策、信息发布等各环节的工作及成效,总结服务特点,以期为今后类似重大气象事件气象服务保障提供参考和借鉴。     

华北地区持续性极端暴雨过程的分类特征

利用1960—2015年日降水资料,筛选出华北地区56次持续性极端暴雨过程。基于距平相关系数的客观聚类分析方法和天气学检验,将它们进行分类,并使用NCEP(2.5°×2.5°)再分析资料进行分类合成,对比分析不同环流背景下华北地区持续性极端暴雨过程的基本特征。结果表明,这些持续性极端暴雨事件按照环流背景可分为经向型、纬向型、减弱的登陆热带气旋型和初夏型4类。它们一般都与不同天气系统配置结构下的锋面动力学过程有关,由于锋面结构特征、环境大气层结状态以及与低空急流有关的暖湿气流输送通道和强度不同,造成不同环流形势背景下,暴雨日的高频站点与过程平均累计降水量在空间分布上存在差异。(1)纬向型对应的锋区强度明显强于经向型,但是其对应的层结稳定度与整个夏季状态相当,而经向型存在弱的层结不稳定异常,这表明,纬向型的对流活动一般不如经向型强,持续性锋面降水特征更清晰,造成站点上日降水量超过50 mm的最大频率明显低于经向型,但是过程累计平均最大降雨量却比经向型大。(2)从水汽输送通道来看,源于西太平洋副热带高压南侧的水汽通道只在纬向型环流主导下的华北区域持续性极端暴雨过程中起主导作用。初夏型以及减弱...     

2013年6月江西一次持续性暴雨过程分析

利用常规观测资料、卫星云图和地面加密观测资料以及NCEP再分析资料等,对2013年6月26—29日江西持续暴雨过程进行天气动力学诊断分析和中尺度分析。结果表明：（1）此次持续暴雨过程是西太平洋副热带高压、季风涌、冷空气以及青藏高原东传的短波槽共同作用的结果;（2）对流层低层水汽辐合加强,以及低层辐合和高层辐散使垂直运动厚度和强度增大,有利暴雨强度增强;（3）冷暖交汇区上升支气流与其北侧的下沉气流同时加强,也有利于暴雨增强;（4）对流层低层西南急流的日变化与强降水在后半夜至凌晨开始加强关系密切;（5）该过程伴随着一系列γ或β中尺度对流系统发生、发展、合并,导致了赣北地区持续暴雨或大暴雨;（6）中尺度强雨团有向地面辐合线区域和对流性不稳定大值区移动发展的趋向。     

2013年四川盆地持续性特大暴雨过程对比分析

利用NCEP1°×1°再分析资料和地面加密自动站资料,采用动力诊断分析方法,对造成盆地连续出现突破气象历史记录的暴雨洪涝灾害的6月18~20日川西大暴雨、6月29日~7月2日持续性特大暴雨和7月8~11日川西持续性特大暴雨过程进行对比分析,对暴雨过程的形成机制进行探讨,得出以下结论：盆地持续性暴雨具有东高西低的环流形势,大尺度环流背景的稳定少动,以及中尺度影响系统的稳定维持或发展,是形成持续性暴雨的关键之一;低空急流的长时间维持是暴雨持续时间的原因之二;在持续性暴雨天气过程中,中层能量条件的维持是一个重要的关注点;持续性暴雨过程中,对流持续发展的关键之一是长时间存在着强盛的垂直上升气流;冷空气的参与为暴雨的持续发生也有一定的作用。     

榆林“7·26”特大暴雨决策气象服务案例

对2017年7月26日陕西省榆林市区域性特大暴雨洪涝灾害的决策服务过程进行了归纳总结。这次决策气象服务分为三个阶段,分别为:事前正确决策,提前两次发布重要天气报告,预报有暴雨和大暴雨,提醒地方政府做好防汛准备工作;事中强化天气会商决策,密集提供预报服务产品,共发布短临预报、预警信号、防汛专题、地质灾害风险等预报产品23期,暴雨应急响应由Ⅲ级提升到Ⅰ级;事后做好跟进服务,提供灾区精细化天气预报产品。结合这次决策气象服务的经验,建立榆林市气象台大暴雨天气过程决策气象服务流程。     

“15.7”广西超长持续性暴雨过程多尺度特征分析

利用多源气象资料,通过综合诊断分析方法,对2015年一次广西持续性暴雨过程进行多尺度特征分析。(1) 南亚高压经历了双体型构建,副热带长波槽有利于冷空气南下和高空急流的建立。El Ni?o状态下,副高强度偏强,位置偏西、偏南,有利于暖湿气流向广西输送。南亚高压过渡层与副高对峙,有利于冷暖空气在广西交汇。(2) 影响天气系统有高空槽、切变线、冷锋、低空急流、季风槽及低涡等多天气系统。降雨分为锋前暖区、锋面、高空槽加强、季风槽与低涡等四个阶段。(3) 中尺度特征为锋前暴雨发生在MCC云团形成到减弱期,雷达强回波呈弓型,对流性强;锋面暴雨发生在MCC减弱后云带,雷达强回波为弓型向直线型转换,对流性减弱;高空槽加强暴雨为直线型云系和雷达回波增强;季风槽与低涡暴雨为增强的涡旋型云系和雷达强回波。(4) 暴雨发生在总体地势为云贵高原下坡和地面喇叭口地形辐合的桂西北、海陆分布差异的沿海及山脉迎风坡的桂东南。可见,长时间持续性暴雨过程是一个多尺度和多天气系统相互作用的结果,暴雨发生在有利的大尺度环流背景和天气系统配置下的中小尺度系统频繁发生处,地形助推暴雨作用明显。深刻理解持续性暴雨发生的尺度特征可提高该类天气预报能力。      

江淮流域持续性暴雨过程前期环流特征

利用NCEP逐日再分析资料,通过合成分析以及滑动平均的低通滤波效果分析在江淮地区持续性暴雨过程发生前的环流场特征。研究认为持续性暴雨过程前期环流特征主要有以下几点:澳大利亚高压强度变化幅度小,马斯克林高压强度变化幅度大,两者之间呈现此消彼长的关系;副热带高压明显比常年偏强,脊线平均位置偏南,西脊点平均位置偏西;南亚高压属于西部型,强度偏弱,东伸脊点偏东;南亚高压的东伸脊点与副高的西伸脊点具有明显的相向而行,相背而去的活动特征;副高脊线比南亚高压脊线偏南4～6个纬距,并且两者具有步调一致的南北移动,但是南亚高压脊线移动时间比副高脊线提前1天左右。     

2013 年6 月江西一次持续性暴雨过程分析

利用常规观测资料、卫星云图和地面加密观测资料以及NCEP 再分析资料等,对2013 年6 月26—29 日江西持续暴雨过程进行天气动力学诊断分析和中尺度分析。结果表明: (1) 此次持续暴雨过程是西太平洋副热带高压、季风涌、冷空气以及青藏高原东传的短波槽共同作用的结果;(2) 对流层低层水汽辐合加强,以及低层辐合和高层辐散使垂直运动厚度和强度增大,有利暴雨强度增强;(3) 冷暖交汇区上升支气流与其北侧的下沉气流同时加强,也有利于暴雨增强;(4)对流层低层西南急流的日变化与强降水在后半夜至凌晨开始加强关系密切;(5) 该过程伴随着一系列γ或β中尺度对流系统发生、发展、合并,导致了赣北地区持续暴雨或大暴雨;(6) 中尺度强雨团有向地面辐合线区域和对流性不稳定大值区移动发展的趋向。     

6月21-23日梧州市北部持续性暴雨天气过程分析

利用常规气象观测资料和卫星云图,结合梧州多普勒天气雷达回波等资料,对2012年6月20-23日梧州市北部的持续性暴雨过程进行成因分析,并对各种模式的预报结果进行对比分析,得到本次天气过程梧州北部出现持续性暴雨的初步结论.     

四川盆地东北部三次持续性暴雨过程水汽输送特征分析

采用欧拉方法分析盆地东北部夏季3例持续性暴雨过程的水汽输送及其异常特征,并利用拉格朗日轨迹模式模拟计算了影响川东北的主要水汽输送通道,结果表明:(1)不同纬度多系统相互作用对水汽输送的加强,是造成2007年和2010年两例持续性暴雨水汽强度异常大的重要原因。2012年持续性暴雨个例中异常水汽主要源于孟加拉湾和南海两支水汽的共同作用。(2)水汽源地可追溯至孟加拉湾、南海、西太平洋和阿拉伯海。边界层的水汽输送更多是自南海沿华南地区进入川东北;中低层水汽输送路径,或以孟加拉湾进入川东北,或以南海进入川东北,或两者共同作用。在垂直方向上,多条水汽输送通道的相互叠加,促使川东北产生强的水汽通量。(3)每条水汽输送通道在不同的个例中主次作用不一致。同一个例的水汽输送通道并非固定不变,不同降雨阶段可能与不同水汽输送通道对应。     

2010年5月我国南方持续性暴雨过程分析

使用NCEP日再分析资料和常规降水观测资料,对2010年5月5—23日我国南方地区持续性暴雨过程雨情及影响系统特征进行了初步分析。结果表明:乌拉尔山阻塞高压和贝加尔湖低压大槽异常偏强并稳定维持、副热带高压偏强偏南且维持在20°N以南是有利于持续性暴雨发生的稳定环流型;旺盛的水汽输送及其辐合带维持在江南至华南北部为南方持续性暴雨发生提供了充足的水汽条件;高原东侧或东移、或停滞的西南低涡和切变气流中频繁活动的涡旋是造成江南至华南持续性暴雨过程的重要中尺度对流系统。     

“98.7”广西沿海地区持续性暴雨过程的综合分析

通过对１９９８年７月２～５日广西沿海地区出现的持续性暴雨过程的环流形势和物理量场的客观综合分析,探明了这次暴雨降水过程维持条件及其成因。     

梅雨期持续性暴雨过程云—辐射—降水的关系

本文利用站点观测数据以及ERA5再分析资料分析了2006—2020年14次长江中下游地区梅雨期持续性暴雨的基本特征以及过程中云—辐射—降水的关系。结果表明,在梅雨期持续性暴雨过程中,降水呈纬向分布;云量分布随高度向南倾斜,中云分布与降水分布对应良好,高云分布在降水区南侧;降水发生时,梅雨锋北侧中低云增加,南侧高云增加,北侧中低云辐射降温以及南侧高云温室效应和暖平流共同作用造成梅雨锋两侧温差增大,锋面加强使得持续性暴雨得以维持。     

广西汛期大范围持续性暴雨天气过程中期预报研究

我们以中期数值预报产品—格点资料与历史上的大范围持续性暴雨个例对照作为分析依据,用建立暴雨中期天气过程模式与数值预报产品相结合及数理统计与天气学相结合的方法,用相似分析原理和预报指标判别规则,作出汛期大范围持续性暴雨天气过程中期预报,取得较好的预报效果     

桂东北5—8月持续性暴雨过程分析与预报

利用2000—2009 年常规气象观测资料以及欧洲中期天气预报中心(European Center for Medium-range Weather Forecast,简称ECMWF)全球模式2.5°×2.5°初始场客观分析资料,采取统计分类、天气气候分析及“配料法”等,对桂东北5—8 月持续性暴雨过程进行分析与预报总结。结果表明: 桂东北持续性暴雨主要发生在5 月下旬至6 月下旬,持续时间为2～4 d,大多数持续2 d;基于天气系统配置,桂东北持续性暴雨可分为4 大类6 小类。用天气学分型并结合数值产品、物理量配料建立的桂东北持续性暴雨客观预报工具,可为该地区持续性暴雨预报提供客观参考依据。     

一次持续性强暴雨过程的平均特征

2004年9月2—6日四川盆地中东部发生了一次持续性强暴雨过程。利用时间平均合成分析方法对强暴雨维持期间 (9月3日20:00—5日08:00, 北京时) 的探测资料进行合成平均, 再对合成平均资料做诊断分析, 以揭示持续性强暴雨过程持续期的平均特征。诊断分析显示, 台风西进导致稳定的环流以及中低层大量的水汽输送为暴雨持续提供了背景条件。在时间平均流场上, 与暴雨相联系的中尺度系统十分显著, 它在对流层中低层表现为准东西向的中尺度辐合带, 在对流层高层表现为中尺度辐散带, 两者垂直耦合为深厚系统。此外, 在暴雨持续期间, 对流层低层大气运动表现出强烈的非平衡特征, 这种非平衡的动力强迫作用支撑着低层强辐合的维持。     

青藏高原东北侧一次持续性暴雨过程分析

研究表明,一个利用西伯利亚10月雪被预测当年北半球中高纬地区冬季气温与降雪的模式相当准确。该模式名为sCast（意思是seasonal forecast model,季节预报模式）。美国麻省AER,Ine．公司的Judah Cohen等利用7个冬季的实时资料进行了分析,用该模式做了33次回报试验（回推到1972年冬季）,以验证sCast。     

近30年我国南方区域持续性暴雨过程的分类研究

利用中国站点日降水资料对1981~2011年我国南方地区区域持续性暴雨(PHREs)进行了分类研究。按照区域内至少连续5 d或5 d以上有不小于10个格点[分辨率0.25o(纬度)×0.25o(经度)]出现大于等于50 mm降水且相邻两日雨带重合率不小于20%的标准,采用客观分析的方法分别挑选出我国江淮区域和华南区域PHREs。江淮区域非台风影响的PHREs 31例,集中发生在6月中旬到7月中旬,平均持续8.29 d,华南非台风影响的PHREs 34例,集中发生在6~7月,平均持续6.24 d,这两类事件的发生频次和强度均呈年代际增长。江淮区域受台风影响的PHREs 4例,集中发生在7月中下旬到8月初。华南受台风系统影响的PHREs 31例,集中发生在7~9月,此类事件的发生频次和系统强度在2000年以后均明显上升。采用场相关的客观分类方法对非台风影响的PHREs进行较为细致的分类,将江淮区域持续性暴雨事件分为A型(主雨带在长江以南)、B型(主雨带在长江以北)和C型(主雨带在长江沿江地区),将华南区域持续性暴雨事件分为E型(主雨带在云贵高原以东)和F型(主雨带位于云贵高原和广西),该分类将为下一步的机制研究提供帮助。     

台风决策气象服务初探——以“纳沙”台风为例

随着经济增长和社会发展,台风灾害带来的损失越发严重和致命,科学、准确地为政府决策层提供决策服务产品,在保障人民生命财产安全、促进社会经济发展乃至稳定和谐等方面都起着非常重要的作用。立足于台风决策气象服务业务实践,通过完整再现2011年最强台风＂纳沙＂的决策气象服务过程,总结和提炼出目前台风决策气象服务的主要方式和产品编制要求、流程,并挖掘出服务的经验和亮点;同时,分析现实服务中客观存在的一些弊端和问题,思考进一步改进方案,旨在不断提升决策气象服务产品的质量,全力做好台风决策气象服务工作,从而为政府及相关部门应急决策管理提供科学的依据,为台风防灾减灾工作提供决策支持。