2018年一次气旋爆发性增长引发的暴雪过程分析

根据ERA5(0.25°×0.25°)再分析资料和常规观测资料，对2018年11月初黑龙江省一次由黄海气旋爆发性发展引发的区域性暴雪过程进行深入分析。结果表明：极涡南下，其底部短波槽东移，与高原槽合并促使黄海气旋爆发性生长，同时鄂霍次克海阻高建立并稳定维持，是造成此次暴雪的重要原因。500-850 hPa偏南急流将东海、日本海及黄海的水汽源源不断向暴雪区域传递，并且与200 hPa西南急流相互耦合，进一步加强了上升运动，提供了暴雪产生的动力和水汽条件。低层低涡和地面气旋在北上过程中，其西侧不断有冷空气呈楔形入侵，强迫暖湿空气抬升使大气斜压性增强，在对流层中低层形成次级环流，同样是暴雪发生重要的动力抬升机制。在“冷空气楔”逐步北抬时，其上空始终存在湿正压项ζMPV1<0或湿正压项ζMPV1>0、湿斜压降ζMPV2<0，有明显低层湿对称不稳定，从而有利于暴雪产生。     

一次莱州湾温带气旋风暴潮的成因分析

利用常规气象资料和自动站资料，分析了2007年3月4日产生在渤海西部莱州湾的温带气旋风暴潮的天气系统、风场结构特征以及诱发风暴潮的气象、天文因素。结果表明，东亚地区南北两槽的结合，冷空气与暖湿气流在山东半岛的交馁以及江淮气旋的北上是引发这次风暴潮的主要天气背景，而持续强烈的东北大风是风暴潮产生的强迫动力，再加上风应力的增水作用和天文大潮相叠加，导致了风暴潮的发生。     

2008年2月29日影响内蒙古西部地区一次沙尘天气过程分析

利用常规观测资料和MICAPS提供的相关资料,对2008年2月29日至3月1日在我区阿拉善盟、巴彦淖尔市西部、鄂尔多斯市西部发生的区域性沙尘暴天气的环流形势及物理量进行分析。分析表明:(1)本次沙尘暴过程基本属于蒙古气旋和干冷锋混合型,有利的气候背景是本次沙尘暴的基础。(2)影响这次沙尘暴天气的高空急流主要是250hPa附近的西风急流,较强西风急流通过动量下传引起地面大风,造成地面减压,促进了蒙古气旋的发展,从而促进了沙尘暴的发展。(3)在40～45°N,95～109°E整层强烈辐合、上升造成很强的抽吸作用可导致强烈辐合,在近地面形成大风和沙尘的扬起提供了较好的条件。     

1961-2010年吉林不同类型暴雪天气气候特征

利用1961-2010年冬季(当年10月至次年3月)吉林逐日降水资料,统计分析了不同类型暴雪的时间演变规律、地域分布特征、地形对暴雪的影响,以及暴雪的影响系统及高空地面系统配置情况。结果表明,吉林暴雪在时间分布上具有较大的年际变率和明显的阶段性变化特征,暴雪的年际、年代际变化趋势与冬季气温变化趋势一致。暴雪主要发生在秋末冬初(10月、11月)和冬末春初(3月)。区域和大范围Ⅰ型暴雪3月最多,Ⅱ型暴雪10月最多。暴雪的空间分布差异较大,地域特征明显,天气系统与长白山山脉的共同作用,使暴雪分布在长白山山脉的迎风坡,且山区明显多于大兴安岭的背风坡和平原地区。暴雪的高空影响系统以高空槽居首,冷涡次之,切变最少;受高空槽影响时,局地暴雪地面系统以低压倒槽为最多,区域和大范围暴雪则以华北及江淮气旋为最多;受高空冷涡影响时,局地暴雪的地面系统以蒙古气旋居首,区域和大范围暴雪则以低压倒槽最多。就地面系统而言,区域以上的Ⅰ型暴雪以华北气旋最多,Ⅱ型暴雪则以蒙古气旋最多。     

影响靖宇地区温带气旋的统计分析

核电站因它不排放如二氧化碳这样的温室气体,核电对降低能源部门的碳密集作出了贡献,因此愈益受到人们的重视.在对核电站地区的天气、气候环境进行分析的基础上,对影响靖宇核电站地区的温带气旋作了研究.结果表明:1949-2007年期间影响靖宇地区的温带气旋计111个;受温带气旋影响的年数有41年(约2/3).影响靖宇地区且产生强降雨的温带气旋,主要发生在6、7、8月这3个月,并且一半以上出现在7月.影响靖宇地区的温带气旋大部分是东北气旋,占总数的65%;蒙古气旋与华北气旋次之.此外,对造成严重影响的温带气旋的个例也从天气学角度进行了分析.     

黑龙江省春播期较大降水天气气候特征分析

本文利用黑龙江省82个站1973-2008年春播期间(4-5月)的24 h降水资料,结合美国NCEP/NCAR再分析资料,分析研究了黑龙江省春播期较大降水出现的时间与空间分布特征、相关天气系统特征。通过分析归纳,得出以下结论:黑龙江省春播期间的较大降水在时间和空间上都有各自的规律;造成黑龙江省春播期较大降水的天气系统主要有蒙古气旋、华北气旋、江淮气旋、东北气旋等6种。     

北上低涡引发辽宁历史罕见暴雪天气过程的分析

2007年3月3～5日, 辽宁大部分地区普降大到暴雪。本文对此次暴雪过程及其成因进行了初步分析, 通过对各种资料, 包括营口多普勒雷达资料的分析, 认为500 hPa南北支槽合并带来的强冷暖空气交汇及北上低涡的发展是产生暴雪天气的主要背景; 地面气旋北上带来的南来倒槽是产生暴雪的天气特征; 低空急流输送水汽和低层上升运动是增强降雪强度的有利条件, 这一分析结果对预报暴雪天气具有指示意义。     

乌兰察布市一次沙尘暴天气分析

利用气象基本观测资料及T213资料,从天气学成因、动力机制、环流形势等方面对2007年3月30—31日出现在乌兰察布市的沙尘暴天气过程进行了分析。分析发现这次沙尘暴天气是在前期干旱少雨情况下受强烈发展的蒙古气旋影响造成的;冷空气活动是沙尘暴天气发生的主要原因,强锋区产生的斜压不稳定促使蒙古气旋发展,高空急流的存在为沙尘暴天气的发生提供了能量;而高层辐合,低层辐散所产生的下沉气流将高空急流动量下传,进一步加强了蒙古气旋强烈发展。     

东北地区温带气旋暴雪过程的大气河特征

利用2007-2020年的常规观测、东北地区6 h和24 h降水资料以及欧洲中期天气预报中心ERA5再分析资料,对东北地区温带气旋暴雪过程有/无大气河伴随进行了统计,并对比了有/无大气河伴随时环境场特征的异同。结果表明：83%的温带气旋暴雪过程有大气河伴随,其中59%的大气河登陆东北。11月和3月的暴雪过程大气河出现的频率最高,12月和1月基本无大气河伴随。南方气旋和黄淮气旋参与的暴雪过程大气河出现的频率高且强度强,相应的降水量较大;蒙古气旋暴雪过程大气河出现的频率低,降水量较小。有大气河伴随的暴雪过程高空急流有2支,低空急流强;500 hPa上有冷涡,形成切断低压和大气河相互作用有利于强降水的形势;850 hPa有明显的暖舌和较强锋区,因而有利于水汽输送和动力抬升,主要为冷锋降雨和暖锋降雪。无大气河相伴的暴雪过程高空急流有1支,低空急流弱;500 hPa上无冷涡,西风槽较弱;850 hPa锋区和低涡强度较弱,高空辐散和水汽条件差,主要为暖锋降雪。有大气河伴随时暴雪过程的水汽主要源自东海和黄渤海,低层不稳定层较厚,边界层水汽辐合区宽广且强,上升运动较强;无大气河伴随时水汽主要源自日本海...     

春季影响中国北方地区的蒙古气旋及其背景环流

基于1948~2013年NCEP/NCAR逐日再分析资料,采用850 hPa相对涡度场气旋追踪方法,统计了春季蒙古气旋的活动特征,包括其源地、盛期位置、消亡地以及路径的分布。在此基础上,根据蒙古气旋的不同移动路径,界定了蒙古气旋的两种路径,即向东路径和东南路径,并统计了这两类气旋的频数与强度的年际和年代际变化。同时还揭示了这两类蒙古气旋的低频背景环流特征。本文主要结论如下:(1)蒙古气旋主要生成于贝加尔湖南侧和东侧的山脉背风坡,并在蒙古东部地区以及我国东北地区达到盛期,多数气旋消亡于东北亚及其临海区域;(2)两类气旋的生成个数均有显著的年代际变化。向东路径气旋在1950年代的个数偏少,1970年代至1990年代的个数整体偏多,之后有所减少,但进入21世纪后气旋有个数呈现增多的趋势。东南路径气旋在1970年代以前一直处于偏少阶段,1970年代至1980年代中期处于偏多阶段,2005年以后东南路径气旋个数有减少的趋势;(3)向东路径蒙古气旋的背景低频环流由斯堪的纳维亚半岛正异常中心、贝加尔湖及西侧的负异常中心以及环日本海地区的正异常中心所组成的正位相斯堪的纳维亚环流型为主要特征。东南路径蒙古气旋则以俄罗斯西部的负异常中心、拉普捷夫海附近延伸到我国西北地区的正高度异常区以及东北低涡环流为主要特征。     

东亚地区北方气旋和南方气旋活动频数的时空特征

利用1953-2007年NCEP／NCAR再分析逐日海平面气压场资料,统计分析东亚地区北方气旋和南方气旋的时间和地域分布特征。结果表明：南、北气旋活动频数存在明显的年际和年代际变化,伴随着一次全球性的年代际气候跃变,20世纪80年代初期北方气旋活动频数出现了显著的突变。从月际分布可知,5月北方气旋频数最多,8月南方气旋频数最多;春季北方气旋活动频繁,存在着明显的两个高值中心,分另Ij位于蒙古国中部和中国东北地区北部;夏季南方气旋活动频繁,主要集中在中国东部沿海及日本南部海面。南北气旋活动频数的季节变化与大气环流的变化密切相关。相关统计结果可增加对东亚温带气旋活动规律的认识和了解,并为预测和预报提供参考。     

Variations in extratropical cyclone activity in northern East Asia

Based on an improved objective cyclone detection and tracking algorithm, decadal variations in extratropical cyclones in northern East Asia are studied by using the ECMWF 40 Year Reanalysis (ERA-40) sea-level pressure data during 1958-2001. The results reveal that extratropical cyclone activity has displayed clear seasonal, interannual, and decadal variability in northern East Asia. Spring is the season when cyclones occur most frequently. The spatial distribution of extratropical cyclones shows that cyclon...     

2006年锡林郭勒盟地区一次特强沙尘暴天气分析

对2006年3月26—27日发生在锡林郭勒盟大部地区的特强沙尘暴进行了天气学分析,结果发现:本次过程受蒙古副气旋的影响,特强沙尘暴出现在气旋中心轴线附近和轴线偏南的地区;26日夜间蒙古副气旋东移受北路冷空气补充后,进一步发展在东北形成冷涡,锡林郭勒盟东北部地区出现明显的降雪;乌拉盖开发区出现大雪,东乌珠穆沁旗出现雪暴。     

4-6月江淮流域不同尺度温带气旋发展率及移动特征

基于改进的温带气旋客观识别方法,统计分析1986—2015年4—6月不同空间尺度江淮流域温带气旋的发展率及移动特征。结果表明:1)整体气旋发展率呈先上升、后下降趋势,较大空间尺度气旋发展率呈显著上升趋势,中间尺度气旋发展率无明显变化趋势。2)较大尺度气旋源地集中在湖北、湖南交界处,中间尺度气旋源地位于安徽等江淮流域东部,各尺度气旋源地位于整层大气非绝热加热项大值区域内。3)气旋初生阶段,江淮流域存在风速切变线,淮北地区风速小于淮南地区,江淮流域上空对流层低层位势高度为负距平,中高层则为正距平,属浅薄低压系统。4)不论何种尺度气旋,均存在东移和东北移动路径,但较大尺度气旋东北移动路径的比例较大。     

近71a影响黑龙江省热带气旋统计特征分析

利用中国气象局上海台风研究所整编的1949—2019年热带气旋数据,统计分析近71 a影响黑龙江省的热带气旋发生时间、频率、强度、移动路径等特征。结果表明：近71 a影响黑龙江的热带气旋共有77个,平均1.08个·a^-1,其中有28 a没有热带气旋影响黑龙江;近10 a是黑龙江受热带气旋影响的活跃期,西北太平洋生成的热带气旋频数与影响黑龙江的频数没有直接相关关系,出现El Ni1o或La Ni1a现象时对影响黑龙江的热带气旋起抑制作用;热带气旋影响黑龙江最早出现在5月,最晚出现在9月,8月出现频率最高,“七下八中下”是每年的活跃阶段;在强度上,影响黑龙江的超强台风居多,但近年趋于减少,更多低级别的热带气旋可维持较长生命史北上产生影响;牡丹江市为黑龙江最易受热带气旋影响的地区;按移动路径可将影响黑龙江的热带气旋分为两类,分别为北上热带气旋和偏东路径热带气旋,其中北上热带气旋又可进一步分为七类,其中经朝鲜半岛东转向出现的频次最多,但对黑龙江影响相对较小;经朝鲜半岛北上和高纬东转向更容易给黑龙江带来严重的风雨影响。     

1979-2013年东亚中纬度春、夏温带气旋活动特征及其与东北地区同期降水的联系

利用江苏近10 a（2005-2014年）暖季（5-9月）69站逐时降水资料,详细分析了短时强降水的空间分布、年际变化、季节内演变以及日变化特征。分析结果表明：短时强降水空间分布不均,整体上北部比南部活跃,最活跃区均位于沿淮西部,高强度短时强降水多发生在淮北东部,且空间分布集中。近10 a来江苏短时强降水整体呈减少趋势,主要表现为北部地区减少最为显著。短时强降水季节内分布不均匀,以7月最为活跃,高强度短时强降水在8月最为频繁;其逐候分布显示,梅期短时强降水骤增,于7月第2候达到峰值,盛夏期间高强度短时强降水增多,8月第3候达到峰值。江苏短时强降水的日变化整体呈双峰结构,主峰和次峰分别出现在傍晚17时（北京时间,下同）和清晨07时,高强度短时强降水多发于午后;短时强降水日变化存在季节内演变的阶段性特征和地域性差异,其中梅期和盛夏两个高发阶段均呈单峰结构,但梅期峰值出现在清晨,盛夏阶段峰值则出现在傍晚;由南向北,日变化特征由单峰向双峰、多峰演变,在淮河以南地区日峰值大多出现在午后至傍晚,而淮河以北地区多出现在夜间至清晨。     

春季影响江淮地区的天气尺度气旋活动与同期降水的联系

本文基于1979~2013年ERA-Interim逐日4次的850 hPa位势高度场资料,利用基于最外围闭合等值线的气旋区客观识别方法得到春季影响江淮地区的二维气旋集,依据水平尺度划分了天气尺度气旋并分析该区域气旋强度的时空分布特征以及气旋活动与站点降水异常的关系,结果表明:天气尺度气旋活动与江淮地区降水异常、强降水事件发生频次均存在显著的正相关关系。气旋活动指数高-低年份差值分析发现,随着气旋活动指数增强,东北亚地区对流层中上层增温并伴随异常高压中心出现,促使其南部南北经向温度梯度以及高空西风急流偏弱。这有利于江淮区域北部异常正涡度平流输入,同时江淮地区对流层低层形成横槽型环流,江淮区域南部及其上游地区对流层中下层出现异常西南气流,有利于江淮区域涡度增大,相应的低空辐合、高空辐散垂直结构,为天气尺度气旋发展与维持提供了有利的动力抬升条件。横槽型异常环流配置有利于江淮区域南部的西南暖湿气流和北部的异常西向/西北向水汽输入和堆积,导致区域云量以及降水异常的增多。     

江苏三次不同量级降雪过程的对比分析

利用常规观测资料和NCEP 1°×1°再分析资料,通过对发生在江苏的三次不同量级的区域性暴雪、大雪和中雪过程典型个例进行对比分析,发现降雪时,700hPa低空急流的位置和强度是影响降雪量级的主要因素之一;降雪区上空涡度的垂直分布遵循低层负涡度、中层正涡度和高层负涡度的配置,暴雪时正涡度强且正涡度区最为深厚,动力抬升作用强,中雪发生时正涡度区相对最为浅薄,不利于形成强辐合抬升,动力抬升作用弱。且暴雪和大雪发生时基本上整层都为垂直螺旋度正值区,中雪时没有出现明显的正值区;暴雪和大雪过程时中低层都具有明显的逆温层,中高层西南急流造成的对流层中层的爆发性增温是逆温层形成的关键,中雪发生时不一定有逆温层结;降雪强度与湿位涡分量绝对值存在一定的正相关关系。     

一次引发强沙尘天气的快速发展蒙古气旋的诊断分析

利用NCEP分析资料和常规气象观测资料对造成2006年3月9-10日华北大范围强沙尘天气,产生大风的蒙古气旋快速发展过程进行了分析。结果表明：气旋发展前期,高层反气旋性流场对波能量发展有正的贡献,有利于气旋的爆发性发展。在气旋发展过程中,温度平流和涡度平流均为气旋发展的主要因子,但涡度平流在气旋发展初期相对温度平流较弱。斜压作用出现在低层,并随着气旋后部的锋消作用以及前部的锋生而显著增强,这对于有效位能的释放、动能的产生以及气旋的发展有重要作用,同时,斜压强迫能够诱发出强烈的非地转风。此外,位涡分析表明,气旋的发展与冷空气活动的关系比较密切,并且存在明显的高低空系统之间的相互作用,而水汽和潜热释放产生的作用不明显。同时揭示出该气旋发生发展机制不但与挪威学派的温带气旋模型有较大差别,而且与Petterssen总结的A、B类气旋、引起我国夏半年降水的江淮气旋和西南涡等低压系统亦不相同。     

PATTERNS OF CYCLONE ACTIVITY INFLUENCING CHANGJIANG RIVER-HUAIHE RIVER VALLEYS IN SPRING REVEALED USING THE CYCLONE AREA ALGORITHM

Due to the topography and local nonuniform distribution of heating, extratropical cyclones in the lower troposphere usually have complex shapes and structures, and there remain some uncertainties in identifying them. Using a modified cyclone area automatic objective recognition algorithm for cyclones, we investigated the patterns of spring cyclone activities affecting Changjiang River-Huaihe River valleys (CHV) of China during the previous 37 years. The results indicated that the algorithm performs well in reproducing the cyclogenesis, movement, and cyclolysis of cyclones in CHV. Three new perspectives were noted. (1) Most influential cyclones have relatively short travel distances and lifetimes, they are typically excluded when conducting synoptic-scale cyclone tracking. (2) The cyclogenesis location of influential cyclones in spring displays multi-source characteristics. In particular, the influential cyclones originated in northern China account for 43% with more marked mobility compared to the locally generated cyclones, although most of their centers do not enter CHV. (3) Multi-center cyclones appear mainly in Da Hinggan Mountains which is on the east side of the Mongolian Plateau and over the East China Sea. These cyclones are relatively large in horizontal scale and have relatively long lifetimes.