赤道新加坡地区铅直静力能量廓线的初步研究

为了探讨能量天气分析原理能否应用在对流活跃的赤道新加坡地区,本文利用新加坡的高空资料,分析了1984年和1985年的铅直能量廓线。初步结果表明: (1)赤道新加坡地区的大气层结多为具有潜在不稳定能量; (2)可以根据有、无潜在不稳定能量,预报新加坡未来12小时内的天气; (3)赤道新加坡地区的大气柱平均能级和潜热能随着季节变动,极大值出现在季节转换期,极小值分别在东北季风初期和西南季风期。     

大气静力稳定度的铅直分布和不同风速铅直廓线对天气系统发展的影响

采用一个准地转三层模式,对于高低空不同层结及不同风速铅直廓线下的斜压不稳定性问题进行了分析和讨论。指出:(1)大气层结特征对斜压不稳定的影响不仅表现在对不稳定临界波长和临界风速切变的制约上,而且其铅直分布的不均一性决定了大气的各个层次对斜压不稳定的贡献大小;扰动的斜压发展主要取决于静力稳定度较小的那些层次内的热力、动力学条件,在这些层次内,扰动也最为明显。(2)高低空风速比中空为大的“高低空强风型”风速铅直分布最有利于扰动的不稳定发展,在这种风速铅直廓线下,不稳定波波谱较宽,不稳定波临界波长和最不稳定波波长也较短。     

湿度廓线对超级单体风暴的影响

基于非静力平衡完全可压的ARPS模式进行不同湿度廓线的超级单体风暴模拟,并分多个给定高度和多个调整幅度讨论湿度廓线与超级单体风暴以及垂直螺旋上升运动的关系。结果表明：水汽含量越高,CAPE值和垂直螺旋度越大,LCL和LFC越小;低层和中层干湿对比越强烈,湿层厚度越大,风暴水平尺度越大,后部螺旋上升运动越强;水汽含量越高,垂直螺旋度从峰值到谷值的时间越短,这可能与对流过强导致的过强地面冷池切断入流与中层垂直气流有关;1000 m ~ 2000 m为合理的扰动区域。     

用单站铅直能量廓线图作局地暴雨预报辅助工具的初步尝试

本文通过对2001年至2003年4次暴雨个例的单站铅直能量廓线图的各种参数进行分析，发现用能量学方法作为常规天气学方法的辅助工具，在暴雨预报中有很好的应用价值。     

利用湿静力温度铅直廊线预报对流性天气

本文利用百色站1987,1988两年6—8月的逐日探空资料制作了逐日湿静力温度铅直廓线图,以此为依据对百色作了层结分型。     

西安机场盛夏北西气流型雷雨的预报

一、西安机场雷暴天气的气候分析西安机场雷暴天气不是很多,平均每年约出现14天左右,最多年份出现过27天(1971年),最少年份仅8天(1981年),与关中地区各机场比较,雷暴出现日数相接近。 4-10月份是西安机场雷暴期,初雷多出现在4月份以后,个别年份在3月份即出现。终雷一般止于9月,但也有延迟到10月份的情况。6-8月为雷暴盛行期,该期间内出现的雷暴日数占75％,尤以8月份最多,平均为4.5天;7月份次之,平均为3.8天。下面就西安机场雷暴天气作一简要气候分析:     

利用湿静力温度铅直廊线预报对流性天气

本文利用百色站1987,1988两年6—8月的逐日探空资料制作了逐日湿静力温度铅直廓线图,以此为依据对百色作了层结分型。     

微波辐射计反演大气廓线精度及降水预报应用

利用2018年6月—2021年7月陕西西安泾河站MWP967KV型地基微波辐射计反演数据和L波段探空数据, 分析晴天和云天(低云、中云、高云)微波辐射计反演的大气温度、相对湿度、水汽密度的精度, 探讨相关产品在降水过程中的应用能力。结果表明:晴天和云天微波辐射计与探空的温度相关系数均为0.99, 水汽密度相关系数均为0.97, 相对湿度相关系数均低于0.50, 均达到0.01显著性水平;晴天和云天的温度差异较小, 但云天相对湿度均方根误差超过25%, 较晴天的19.54%明显偏大, 且3种参数均越接近地面反演精度越高。在不同云类型条件下, 3类云的温度差异较小, 低云相对湿度均方根误差和偏差最大, 分别为26.85%和9.51%。对降水个例分析表明:在临近降水发生前空中相对湿度、液态水含量、大气可降水量和液态水路径均明显增长, 这可作为降水可能发生的指示因子。降水前1 h大气可降水量达到4 cm, 液态水路径达到0.2 mm, 可作为判断降水发生的参考阈值。     

风暴的自动识别、跟踪与预报

利用多普勒雷达体扫描资料对风暴进行实时地自动识别、跟踪、结构分析和临近预报。风暴的识别基于某个连续区域的体积和雷达反射率大于给定的体积阈值和反射率阈值;用矩心跟踪法匹配相邻两时刻的风暴,对风暴的合并与分裂进行了处理;根据风暴在过去各个时刻的中心位置和体积,利用最小二乘法进行线性外推来预报其在下一时刻的位置和面积。结果表明本方法能较好地识别、跟踪和警戒强对流性天气。     

风暴的自动识别,跟踪与预报

利用多普勒雷达体扫描资料对风暴进行实时地自动识别、跟踪、结构分析和临近预报,风暴的识别基于其个连续区域的体积和雷达反射率大于给定的体积阈值和反射率阈值;用矩心跟踪法匹配相邻两时刻的风暴,对风暴的合并与分裂进行了处理;根据风暴在过去各个时刻的中心位置和体积,利用最小二乘法进行线性外推来预报其在下一时刻的位置和面积。结果表明本方法能较好地识别、跟踪和警戒强对流性天气。     

同化风廓线雷达资料对浙江降水预报改进评估

采用中尺度模式WRF和美国俄克拉荷马大学风暴分析预测中心的资料同化系统开展中国东部地区35部风廓线雷达资料同化试验研究,在同化1 h平均采样产品前,对其进行气候极值检查、一致性检查、垂直稀疏化等质量控制,选取2014年5月16-17日暴雨过程评估同化风廓线雷达资料对降水预报的影响,探讨其对初始场改进作用,之后,通过批量试验再次确认同化风廓线雷达资料可有效提高降水预报能力。个例同化试验对比分析表明:同化风廓线雷达资料后,暴雨区及其上游地区850 hPa的风速增强20%~30%,水汽通量增加30%~50%,大气层结不稳定性增强,小雨和大雨TS评分分别提高0.06和0.07,暴雨漏报率和空报率分别降低0.04和0.05,降水预报得到改进。     

夏季降水的分析与预报

本文研究了形成夏季降水的大气参量。提出应用根据预报同步关系建立的多元回归方程制作夏季日常降水预报的方法,这些方程比根据诊断同步关系所得到的要好。     

用反射率因子垂直廓线联合雨量计校准估测夏季区域强降水

提出了一种使用平均雷达反射率因子垂直廓线(VPR)联合雨量计校准估测地面降水的方法。选用2002年、2003年夏季长江中下游地区的宜昌和合肥新一代S波段多普勒雷达在几次大范围强降水过程中的部分时段体积扫描强度数据和周边100km范围内整理成10min一次的雨量资料,计算了区域上空短时平均VPR在地面的可能反射率因子值,并用此值反演降水,计算相对误差。同时,还分析了超短时强降水地区实时VPR的特征。结果表明：用最小二乘曲线拟合VPR数值,并联合雨量计平均校准因子估测降水,在大部分区域比较合理。与实测的降水比较可以看到,这种方法对提高估测区域性降水的精度都有效果;对于强对流性降水区域,只须用拟合法得到的地面反射率因子值估测地面降水。通过分析超短时强降水对应区域的实时VPR特征,有利于在无地面雨量计的地区通过分析VPR的特征来估测降水量的大小,结合其他要素分析降水的发展变化。     

拉萨地区1998年夏季臭氧总量及垂直廓线的观测研究

该文根据1998年6~10月上旬在拉萨地区进行的臭氧总量及臭氧垂直廓线的观测结果, 并结合同期同纬度其他两个臭氧站数据资料, 证实了以拉萨地区为代表的青藏高原在夏季存在“臭氧低谷”的现象.分析表明, 地基和卫星观测的臭氧总量有一定误差. Umkehr观测反演结果表明夏季拉萨地区平流层臭氧分布和同纬度其他地区相比略有不同; 在对流层, 探空资料显示了该地区对流层臭氧有低值分布的特征.     

基于风廓线仪的华南地区夏季边界层湍流统计特征研究

采用双权重算法,使用2015年6—8月我国东南部业务风廓线雷达资料,通过湍流脉动垂直速度方差和偏度的计算和分析,对晴空和低云主导情况下的边界层湍流特征以及中小尺度局地环流对于边界层湍流的影响进行研究。主要结论如下:(1)晴天情况下垂直速度标准差和垂直速度偏度都具有明显的日变化特征,湍流主要由下垫面加热驱动发展;(2)在低云主导情况下,湍流明显弱于晴天对流边界层的湍流强度,边界层内湍流的发展不仅受地面加热的影响,而且在边界层上部存在明显的自上而下发展的湍流,这主要是由于边界层顶云辐射冷却造成的;(3)除了上述两种情况,边界层湍流发展同时受到局地中小尺度环流或者天气系统的影响,因而呈现出更多的复杂性。      

宁波风廓线雷达数据获取率和降雨预报应用分析

利用2018—2021年宁波市奉化区和余姚市两部6～8 km对流层风廓线雷达实时观测资料,对两部风廓线雷达的数据传输稳定性、探测性能和降雨辅助预报能力进行了统计与对比分析。结果表明,通常情况下宁波两部对流层风廓线雷达运行稳定,故障率低,数据获取率则会因月份、季节、天气条件和降水等级的变化而有所不同。从月份来看,1月、12月数据获取率最差,6月、7月最好;从季节来看,数据获取率按照夏季、秋季、春季和冬季从高到低排序;按晴天、雨天来分,雨天有降水的数据获取率普遍好于晴天无降水;从降水等级(中雨、大雨、暴雨)来看,12 h内,大雨情况下的数据获取率和有效探测高度最好,中雨情况下的数据获取率最差、有效探测高度最低。风廓线雷达对垂直速度的观测资料对降雨预报具有一定的指导意义。     

太阳黑子与毕节地区夏季降水预报

利用1月份太阳黑子相对数与夏季降水的相互变化关系,制作第2年夏季降水趋势预报。通过绘制变化曲线进行分析,找出其变化规律,发现当太阳活动达到极值时,尤其是由极低值上升至第3年后的5年内,对第2年夏季降水趋势的短期气候预测效果较好。     

山东省夏季旱涝分析与预报

本文分析了我省夏季旱涝的气候特点和演变规律,找出了夏季旱涝的主要环流特征及其与前期环流的相关关系,并检验了所建立的预报工具在近十年的应用情况。