“130318”渤海强风天气成因分析

应用国家自动气象观测站资料、常规观测资料和NCEP 1°×1°气候预测系统再分析资料,分析了2013年3月18日发生在渤海海域的一次强风天气过程,并剖析了其成因。结果表明:此过程为冷锋影响下的偏北大风,大风影响过程中,自上而下形成了冷平流的传输通道,冷空气向低层迅速传播,造成近地面层强冷平流,是强风产生的重要原因,同时冷空气影响时,强烈变压引起的变压风是强风产生的另一重要原因。另外,前期增温使得冷锋来临时锋区强度加大,从而引发强风。当冷锋过境,垂直锋面的次级环流导致强烈的动量下传也是造成瞬时强烈阵风的重要原因之一。     

1917号台风“塔巴”对浙江沿海风场的影响及其成因分析

通过分析浙江省区域自动站加密资料、常规观测资料、NCEP/NCAR 1°×1°和0.25°×0.25°再分析资料以及卫星TBB (Black Body Temperature)资料,研究2019年第17号台风"塔巴"影响期间,浙江沿海风场分布的特点及其成因,以寻找台风影响时浙江沿海风场预报的着眼点。此次台风大风具有影响时间早、持续时间长、影响范围大和大风强度强的特点。台风环流与浙江沿海地面弱冷空气之间形成一定气压梯度的堆积,以及后续随着台风环流的发展加强,两者之间气压梯度进一步增大,是导致此次台风大风提早出现的原因之一。垂直环流有利于水平的动量输送和高层动量下传,导致此次台风大风范围大、强度强。冷空气在这次台风大风中起到非常重要的作用。随着台风外围环流与冷空气距离拉近,部分干冷空气侵入台风环流,冷、暖气团之间θse等值线密集,环流附近风速增强。由于干冷空气的继续侵入,冷、暖空气相互作用累积并释放斜压能。同时台风低层的暖心结构被冷空气占据,高层暖心结构上抬,形成上暖下冷的中心结构,导致台风开始变性减弱。地形的辐合、阻挡和摩擦作用对风场的再分布也有一定影响。     

下垫面对渤海西部雷雨大风影响的数值模拟分析

利用天津WRF中尺度数值预报业务模式系统,对2016年6月10日夜间渤海西部的一次强对流大风过程进行控制预报和敏感性试验预报(渤海到海峡修改为陆地)的对比分析。结果表明:海洋下垫面对渤海前半夜生成的雷雨大风有增强作用,增幅在5～6 m/s。海洋下垫面会使冷池出流边界具有更明显的温度梯度和气压梯度,增幅分别为3℃/经度,2 hPa/经度;海洋下垫面在雷达回波刚入海时对其强度变化没有明显影响,当回波持续一段时间(4 h以上)后,海洋下垫面对回波强度有减弱作用,可能是由于下垫面对近地面风速的增幅作用,使垂直风切变小,回波倾斜度和垂直速度也相应减小造成。     

"2008.4.9"江淮气旋后部大风过程诊断分析

受江淮气旋入海和冷空气共同影响,2008年4月9日白天浙江省中北部内陆地区出现7～9级,沿海地区出现9～11级偏北大风。通过物理量诊断分析发现,高空槽前正涡度平流和强暖平流使地面江淮气旋发展,降水凝结潜热释放形成反馈机制有利于气旋发展。气旋入海后引导后部冷空气南下,大的气压梯度和变压梯度形成地面大风。同时,9日白天的晴好天气使底层受热,有利于高空动量下传,加大了地面的风速。     

两次大风过程的对比分析

文章对两次冷空气结合低气压大风过程进行了对比分析,揭示了海上低压轴向的突然向西北转变而引起的地面气压梯度的迅速加大是造成浙北沿海大风的重要原因之一。同时,揭示了两次过程由于高低层辐合辐散差异而引起的大风区上空两类不同的高低空垂直下沉速度分布特征,指出动量下传作用在地面造成风速的加大主要决定于对流层低层下沉速度(而非中层),这可能是两次大风过程地面气压梯度接近,而实际风力却差一级的原因。     

舟山群岛海域一次大风过程的诊断分析

对舟山群岛一次冷空气大风过程进行了诊断分析.结果表明:大风产生在典型的贝湖脊型横槽形势下,高空横槽的转竖使得冷空气从低层到高层开始向南爆发.冷空气南下与东海低压强烈发展造成的强气压梯度以及中低层冷平流的作用是造成强风的重要原因.高低层散度场的耦合以及高空锋区过境时产生的动力下沉运动造成强烈的动量下传,进一步加大了地面风速.     

山东一次春季冷空气10级大风的天气成因

2020年3月18日中午至夜间,山西、河北、北京、天津和山东等地先后出现阵风10级及以上强风天气。利用风廓线雷达、国家级地面气象观测站和欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)第五代大气再分析数据(ECMWF Reanalysis v5,ERA5)等资料,对强风过程的天气学成因进行了分析。结果表明：强风发生在低空暖脊异常发展的热力环境条件下,冷锋自黄土高原下到华北平原,中层锋消,垂直方向上发生“断裂”,低层冷锋先行侵入热低压,在锋生过程中发生。强风具有显著的非地转瞬变特征,低层强冷平流是强变压梯度产生的主要因素,变压风叠加在快速移动的冷锋系统中诱发大风,变压风是重要组成部分;低空动量下传效应引起低层风速波动,但不足以直接诱发强风。     

山东沿海偏北大风的天气学模型和物理量特征

应用观测资料和MICAPS3气象资料显示系统,分析研究了近十年山东沿海7级以上偏北大风的特征。对两年内36次区域性大风个例,以地面影响系统为主,把偏北大风分为四种类型:冷锋型、温带气旋型、回流冷空气型和北上热带气旋型,建立了偏北大风的天气学模型。分月份、分类型统计分析了偏北大风期间地面气压梯度、锋后冷高压强度、锋前低压强度、高低压之间的气压差、850 hPa锋区强度、850hPa偏北风风速、850hPa24h变温,给出了阈值和平均值;分析研究了各类型9级以上偏北大风气象要素的临界值。对各种类型偏北大风的物理量空间结构和形成机理进行了研究,结果表明:冷锋偏北大风在中低层为较强的下沉运动,低层辐散,有高空动量下传,偏北大风主要是快速南下的冷空气、下沉运动造成的辐散风和高空动量下传的共同作用;气旋型偏北大风在高空为正涡度、低层辐合、整层为上升运动,北大风主要取决于快速旋转的气旋性环流和向气旋中心的辐合运动;回流型偏北大风的中高空为上升,近地面层为下沉,偏北大风主要是低层快速南下的冷空气的水平运动。     

舟山群岛一次"晴天暴"过程分析

主要使用常规填图资料计算各种物理量,对一次“晴天暴”大风过程进行诊断分析,结果表明此次大风的形成机制是:在强盛的西北急流作用下,急行性干冷锋快速东移南下,形成中低层的强温度梯度和地面气压梯度,高空冷平流与地面加热共同作用,形成大的温度层结递减率,产生不稳定层结,引起垂直动量交换,因此地面出现强风。最后总结出此类大风的预报思路。     

广东一次寒潮8级大风物理过程分析

本文利用NCEP1°×1°的网格点分析资料和常规观测资料对2006年1月4～7日广东寒潮造成的广东海面8级大风过程进行了物理机制分析.结果表明:受强冷空气南下影响,有着较深厚的强冷平流输送,加之高空动量下传的共同作用,故而造成了广东东、西部海面先后出现了8级大风过程.这为以后更准确地预报广东海面大风提供了良好的依据.     

用支持向量机方法预报舟山沿海突发性冷空气大风

本文用舟山市1994～2003年的测风站资料统计了突发性冷空气大风的发生规律,是以中路冷空气为主,主要发生在11月到3月。通过t统计分析,认为与冷空气大风关系密切的物理量主要有各层风速、低层的温度梯度、地面的气压梯度等,因此主要从这些物理量中选取预报因子。用SVM方法建立预报模型,结果证明SVM方法确实适合小样本建模,有较好的推广能力。     

一次猛烈低压大风的诊断分析

对舟山海域一次猛烈的低压大风过程进行了诊断分析。结果表明:地面气旋的强烈发展是由于其与高空疏散槽前的正涡度平流中心、辐散中心和暖平流中心在垂直方向紧密耦合的结果,高空急流的活动和加强进一步促进了地面气旋的发展,地面气旋发生发展在青藏高原上空西北急流出口区的左侧和日本海上空西南急流入口区的右侧。地面气旋的发展和冷空气共同作用造成的强气压梯度是引起海上强风的主要原因;高空西南急流轴附近激发出的次级环流下沉支中往南的非地转风,加大了地面风速;对流层中下层垂直环流由上升运动转为一致的下沉运动,引起动量下传进一步加大了地面风速。     

渤海西部2次赤潮过程的气象因子对比分析

利用加密自动站资料、NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料、海表温度(SST)资料和常规观测资料等气象资料,对2009年5月31日—6月13日和2012年5月18—28日发生在渤海西部海域的2场相似气象因子影响下的典型高影响赤潮过程进行了对比分析。初步结果表明:(1)2场高影响赤潮过程都发生在春末夏初的赤潮高发期,持续时间在10天以上;(2)赤潮爆发前期,伴随有暖湿气流影响形成适度降水,渤海西部的周平均海表温度(SST)升温明显,且SST≥16.2℃,赤潮发生海域为SST的暖脊控制,对赤潮过程的潜势预报有明显的指示意义;(3)850 h Pa以下层次的温度迅速上升,近地层西南暖湿气流的加强和地面6 m/s以下偏南、东南气流在渤海西部海域的汇合,利于渤海西部海洋浮游生物积聚和突发性繁殖,是赤潮形成的重要气象因子特征。     

T639数值预报产品对黄渤海沿海大风预报效果检验

根据影响系统对2008—2011年黄渤海沿海的大风分了四个天气类型:气旋、低槽冷锋、台风和综合类。对不同类型的大风天气,就T639数值预报产品天气系统的影响时间、强度和中心位置以及大风出现的开始时间、结束时间、大风落区、最大风速值和最大风速值的开始时间、结束时间和落区的预报准确率进行了统计。结果表明,T639数值预报对黄渤海沿海大风具有较好的预报准确率,漏报率较低;对于台风类的预报能力偏差;预报数值比实况偏小,当预报有气旋、或预报大风时间长范围大时,实况风将增大1—2个量级;对于大风的开始时间预报略偏早,而对于大风的结束时间和最大风速的开始和结束时间预报均略偏晚。     

一次偏东冷空气回流南落的预报分析(1983年3月7日黄渤海域大风过程总结)

一、概述 1983年3月7日02时至14时,黄渤海域出现的偏北大风,具有来势快、历时短的特点,大风实况如图1所示(图1)。这次过程是在冷空气已经偏东、地面大陆高压超于减弱的形势 下,由于高空中亚暖高压脊脊线顺时针旋转使已偏 东的冷空气沿东亚低涡后部回流西进南落,促成地 面大陆高压重新加强而产生的。对这种偏东冷空气 如不注意其回流南落的可能性,往往造成预报失 误。本文通过对形势演变的分析,在提出对这类回 流冷空气预报着眼点的同时,并且举出了利用数值 预报产品预报海面大风的情况,还就湍流与动量下传作用的关系进行了计算和讨论。     

江、浙沿海气旋大风模式

一、前言气旋大风的预报,实际就是冷空气南下和入海高压加强造成地面加压与气旋东移发展造成地面降压,这两个因素所造成气压梯度变化的预报。本文根据嵊山、嵊泗、大陈、吕四气象站和小庙洪海洋站的冬、春汛大风资料,对江、浙沿海251次气旋大风过程进行天气、气候分析,获得四类气旋强度变化,冬春季频数及路径移动规律等情况。对江苏沿海59次气旋后部偏北大风和37次气旋前部偏南大风例子,应用天气学原理并结合日常预报工作经验,建立700毫巴和地面气压场天气形势模式,提供气象、海洋预报人员参考。     

我国东部沿海一次局地海雾抬升成云过程分析

利用洪家站L波段雷达探空资料、高分辨率海气耦合模式再分析资料、静止气象卫星云图和地面观测资料,分析了一次黄东海海雾抬升为低云,使海雾消散的过程。发现近海面偏南风速突然增强,海洋大气边界层(MABL)中机械剪切加强,湍流混合层向上发展,是导致海雾抬升转化为低云的主要原因。近海面风速突然增加与高空急流北抬、平均层槽脊振幅加大、槽前正涡度平流输入诱使地面低压系统发展、地面气压梯度力增大有关。近海面气温升高对海雾消散也有作用,气温升高的原因是暖平流、绝热下沉和海气界面热通量的综合效应。其中,东海海洋锋(STF)冷区的下沉气流可能对边界层内的绝热下沉增温和低云的形成高度有重要的影响。该研究为海雾消散预报提供了新的思路。     

一次渤海强对流天气系统监测与大风成因探讨

利用FY-2E卫星云图、天气雷达、雷电、海上平台、海岛站及海洋模式产品等资料,对2011年9月1日01—06时出现在渤海湾强对流天气成因进行综合分析。结果表明:位于燕山南麓较弱中β尺度云团,在500 hPa西风急流出口处、低层925 hPa切变线及层结不稳定条件下,触发多单体风暴重新发展,造成西岸区短时强降水天气及冰雹天气;中尺度系统主体入海后南压强度少变,在多单体风暴后部下沉气流与后部冷空气动量下传共同作用下,迅速加大渤海湾海区东北大风的分量,在同时具备天文大潮的条件下导致了南岸局部风暴潮灾害的发生。同步监测显示:云图中尺度象元TBB为-25°—-65℃,对流云团强弱交替变化时间为3—6 h,减弱后迅速转向东北岸区;三部天气雷达径向速度图先后监测到NE向低空急流"牛眼"时空尺度特征,同步垂直风廓线(VWP)反演出NE向低空急流由1000 m下降至300 m动量下传过程,与海岛站、平台监测值接近一致,中部与南部海区转为东北大风时间差为3—4 h;20时探空海岸带与风场垂直和水平切变明显,K指数为33℃,SI指数为-3.8℃,对流有效位能Cape为1555 J/kg;海洋中尺度数值产品3—6 h的K指数及海区辐合线的动态模拟与云图TBB中尺度象元、雷达回波移向相对一致,但风速明显偏小10—12 m/s。     

2004年末浙北沿海10～12级冷空气大风过程诊断分析

受北方强冷空气影响,2004年末浙北沿海出现了阵风风力达10~12级的西北大风过程。冷空气强度强、海上有低压发展和沿海原有的梯度堆积,是出现10~12级大风的原因。高空形势特点是阻高崩溃、横槽转竖,伴随冷涡和冷中心南掉,纬向环流向、经向环流转变是大环流形势调整的结果。中低层锋区强、平流交角成90°,斜压不稳定能量很大,强烈的冷平流和下沉运动使高空动量下传,位能转化为动能,加大了海上的风速。     

浙北沿海南大风过程诊断分析

本文对2003年4月16～17日发生在浙北沿海的一次10～11级南大风过程进行了诊断分析：发现入海高压的稳定维持和西面低值系统的发展是造成南大风的直接原因,北面冷空气的动力作用和西南急流引起热力降压作用,使地面增温、增湿、梯度堆积,并引起对流发展,使高空动量下传,有利于南大风的出现。