青海南部高原半年气温,降水异常的时空分布及其与雪灾的关系

利用１９５９－１９９３年冬半年（１０月一次年３月）南海高原１５个台站的月平均降水量和月平均气温距平资料，采用时空综合的经验正交函数分析方法，对青南高原地区冬半年降水，气温异常的时空分布特征进行了诊断研究，得到了降水与气温异常的典型配置及其反映这些典型场的年际演变规律的时间系数，并在此基础上进一步分析了降水、气温异常的时变特征与青南高原不同区域出现较严重雪灾年份之间的关系。结果表明，青南高原地区发生     

中国西部积雪对我国汛期降水的影响

本文利用台站及卫星资料建立了中国西部积雪３０年逐月时间序列。该序列是目前资料时间最长、最好的序列，为研究该区积雪月际和年际变化及其影响提供了较可靠的依据。中国西部冬春积雪对我国汛期降水的影响平均为负相关趋势，与６月降水的相关分布较有规律，冬春多（少），其它地区６月降水偏多（少）。我国西部多（少）雪对６月从份５００ｈＰａ高度的变化是：高原北边高纬高度降低（升高）及副热地区升高（降低），有（不）利于高     

湛江市区热带气旋降水的若干统计事实

湛江市区热带气旋降水的总量较大，年际变化和气候特征显著，随热带气旋影响天数的多少而有较大差异，但热带气旋中心附近最大风速的大小相关性较差。本文对此进行了比较详细的统计分析。1使用资料和统计规定资料：1964～1993年湛江市气象观测站雨量观测资料，国家气象局出版的《热带气旋年鉴》，南海舰队气象区台分析的天气圈和卫星云图。规定：编入《热带气旋年鉴》的热带气旋的降水为热带气旋降水；凡在《热带气旋年鉴》刊列湛江市区有热带气旋降水，即作为该次热带气旋对湛江市区有影响。2统计事实（1）热带气旋降水的总量较大，年际变…     

青海南部高原冬半年气温、降水异常的时空分布及其与雪灾的关系

利用１９５９—１９９３年冬半年（１０月—次年３月）青南高原１５个台站的月平均降水量和月平均气温距平资料，采用时空综合的经验正交函数分析方法，对青南高原地区冬半年降水、气温异常的时空分布特征进行了诊断研究，得到了降水与气温异常的典型配置及其反映这些典型场的年际演变规律的时间系数，并在此基础上进一步分析了降水、气温异常的时变特征与青南高原不同区域出现较严重雪灾年份之间的关系。结果表明，青南高原地区发生较严重雪灾的年份与时间系数出现极大（小）值的年份存在较好的对应关系     

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。     

南半球冬半年澳洲附近洋面上温带气旋的研究

根据1990～1992年南半球冬半年的GMS红外云图、格点资料和常规气象资料,分析了澳洲东、西部洋面上各月温带气旋的源地和移动路径,归纳出温带气旋发生、发展和消亡的四种云型演变概略模型图,并提出估计温带气旋中心气压强度的方法。     

影响中国降水的热带气旋的气候特征分析

分析影响中国降水的热带气旋的气候特征表明,1951—2005年影响热带气旋的频数呈减少趋势,近10年其频数最小;近55年来影响热带气旋中超强台风的频数显著减少;5—11月是热带气旋影响中国的主要时期,7—9月为活跃期。影响热带气旋的源地主要有3个,源地存在明显的年代际和季节变化。影响热带气旋的路径随季节变化有明显的南北移动。影响热带气旋的影响期约为5.6个月,近55年其影响期呈缩短趋势,夏秋季的影响天数较长,冬春季较短。影响热带气旋频次的空间分布呈带状分布,由东南向西北递减,中国台湾省受热带气旋影响最频繁。影响热带气旋的年平均降水量自东南沿海向西北方向逐渐减少。     

近30年来影响福州的热带气旋统计研究

利用1975~2005年近30a来的MICAPS和NCEP 2.5°×2.5°再分析资料以及近年来沿海自动站大风资料,对影响福州的热带气旋以及着重对过程雨量超过150mm、过程雨量小于50mm的热带气旋活动进行系统性研究,给出对福州有影响的热带气旋活动的年频数、月际分布、登陆地点分类,以及沿海大风和降水等,为福州今后的台风预报提供一些依据。     

青藏高原及其邻近地区降水变率的研究

本文根据我国西部地区1951—80年期间147个台站的降水变率资料,对青藏高原及其邻近地区的降水变率分布特征作了分析,发现年降水变率低值带和高值带分别对应于高原边缘的多雨带和高原外围的少雨带;冬、夏半年降水变率分布分别由西风带活动和高原季风环流系统及低值天气系统所决定;降水变率月际变化最大梯度出现月份的后延趋势与高原季风的建立,撤退过程有较好的一致性:降水变率随降水量呈幂函数变化。     

中国西部汛期降水的时空演变分析

用中国西部１０省区（１１０°Ｅ以西）１３０个站的月降水资料，分析夏半年４—１０月的月降水相对系数、月际和年际标准差变化特征。结果表明，各地区受不同降水体系影响，降水在时空上的差异很大。天山北部主要受西风带降水体系影响，月际降水差异不大；西北地区受西太平洋副热带高压雨带影响，降水具有西进北抬尔后东退南辙的特征；高原季风雨带对四川西部、云南和西藏有明显影响，雨季从东南向西北开始，而结束与此相反。月际和年际标准差表明，在以南疆盆地为主的东北—西南一带地区的标准差为高值区，而该地区以东和以北地区的标准差呈逐渐减小趋势     

A Study of the Extratropical Transformation of Typhoon Winnie （1997）

The complicated evolutive process of how a tropical cyclone transforms into an extratropical cyclone is still an unresolved issue to date, especially one which arises in a weakly baroclinic environment. Typhoon Winnie （1997） is studied during its extratropical transformation stage of extratropical transition （ET） with observational data and numerical simulations. Results show that Winnie experienced its extratropical transformation to the south of the subtropical high without intrusion of the mid-latitude baroclinic zone. This is significantly different from previous studies. Analyses reveal that the cold air, which appeared in the north edge of Winnie circulation, resulted from the precipitation drag and cooling effect of latent heat absorption associated with the intense precipitation there. The cooling only happened below 3 km and the greatest cooling was below 1 km. With the cold air and its advection by the circulation of Winnie, a front was formed in the lower troposphere. The front above is related not only to the cooling in the lower level but also to the warming effect of latent heat release in the middle-upper levels. The different temperature variation in the vertical caused the temperature gradient over Winnie and resulted in the baroclinicity.     

中国近海大风的天气学分型

利用2010—2014年地面观测站（包括288个海岛站、380个沿海气象站、28个浮标站、37个船舶站、53个气象观测塔、13个海上平台站、9个沿海风廓线仪等）和高空气象观测站资料,采用天气学分型和统计分析方法,对2010—2014年285次中国近海6级及以上大风天气个例进行了分析,将近海的大风天气过程归纳为冷空气型、温带气旋型和热带气旋型3种类型。其中冷空气型又分为小槽东移型、小槽发展型和横槽转竖型;温带气旋型又分为东海气旋型、黄渤海气旋型和蒙古气旋型。这些分型可为海上大风预报预警提供天气学背景参考依据。     

Influence of the tropical cyclone Omar on the weather in Europe

A case of the Atlantic tropical cyclone influence on the weather of Europe is considered. It is demonstrated on the basis of computations of the numerical mesoscale ETA model that one of the reasons of the positive air temperature anomaly in fall 2008 was the tropical cyclone Omar. The detailed analysis was carried out of the computation results of the movement and evolution of the tropical cyclone Omar and of the atmospheric structures surrounding it. The energy characteristics, the explicit and latent heat fluxes, and the precipitation in the tropical cyclone were computed. The computations revealed that starting since the certain moment, the tropical storm Omar actively interacted with the polar front which shifted to the low latitudes and with the extratropical disturbance of synoptic scale which originated on this front. It was obtained that this interaction resulted in the transfer of the huge tropical cyclone energy to the extratropical pole-front cyclone and in the intensification of the latter one. It is demonstrated that the air which circulated in the tropical cyclone and possessed high the thermohygrometric characteristics entered the warm sector of extratropical cyclone and was carried out to Europe.     

Chaba (0417) 台风变性前后热力结构特征

运用美国NOAA-15极轨气象卫星高分辨率的AMSU探测资料, 结合NCEP/NCAR再分析资料和GMS-5气象卫星红外云顶亮温(TBB)资料, 对2004年Chaba(0417)台风(TC)变性前后的热力结构特征进行分析。发现变性前TC暖核结构呈对称分布, 在高空存在一强暖心; 变性后原TC对称暖心结构消失, 存在于温带气旋上空的相对暖区呈现出倾斜的非对称分布, 在高、低层各形成一弱的暖区中心, 锋面的斜压特性显著。通过热力结构对比, 进一步揭示出TC在向高纬度方向移动时, 与中纬度系统相互作用发生变性, 实质上是两个相继过程, 即热带气旋的消亡和温带气旋的生成发展。TC西侧高空干冷空气的入侵下沉, 破坏了其发展所需的水汽条件, 造成TC对称暖核结构的削弱和损毁。与此同时, 在TC残留区域, 由于空气较暖且存在气旋式环流, 暖空气在东侧呈气旋式上升, 与西侧高空入侵下沉的干冷空气形成偶极, TC暖气团与冷空气相交发展形成斜压的结果, 则为温带气旋的生成和发展创造了有利条件。     

一次秋季温带气旋的雨雪天气过程分析

2012年11月3-5日,受强冷空气和气旋发展的影响,华北地区出现了秋冬之交首场雨雪过程.此次雨雪天气过程具有降水强度大、雨雪范围广、初雪时间早、降水相态多变以及雨雪降温大风并存等特点.着重分析了过程的多尺度相互作用及其成因机理等,得到以下结果:(1)通过对北极涛动指数变化的分析发现,此次过程前期由于北极涛动指数负位相出现的时间较早,并且强度大,维持时间长,对应当年秋冬之交首场雨雪天气出现亦时间早、强度大.(2)此次过程前期华北地区西风带上游长波波数趋于减少,导致后期位于华北地区受其引导的相应低压系统稳定少动.(3)东亚-西太平洋地区建立的“Ω”形阻塞形势阻挡了其上游西风带槽的东移,特别是后期此阻塞高压南部迅速生成的低值系统与阻塞高压的高值中心构成了十分稳定的对偶之势,阻断了其上游西风带槽的东移,导致相应地面气旋系统长时间稳定维持在北京及其邻近地区,从而促使该地区出现了历史上罕见的强降水事件.(4)该过程涡度平流和温度平流对锋前上升运动的形成和气旋的发展演变有重要的影响,这次天气过程的气旋发展机制与经典的第二类温带气旋发生、发展机制不尽相同.(5)此次过程中水汽条件极为有利,特别是在气旋发展后期,来自海上的水汽源源不断流入移动缓慢的气旋区域,为该区域的罕见强降水创造了极为有利的水汽条件.(6)在整体大气稳定层结环境下,锋面前沿的水汽输送和抬升在低层形成了大气不稳定层结,有利于低层上升运动的触发,锋面加强引起的风垂直切变加强促进了大气不稳定层结之上的条件性对称不稳定区向上扩展,并与高层的条件性对称不稳定区连通,从而为低层触发的上升运动向高层发展提供了有利条件.     

北半球温带气旋活动和风暴路径的年代际变化

北太平洋风暴路径对全球气候有重要影响,研究北太平洋风暴路径区域降水结构有助于更好地理解风暴路径对全球大气的水汽和热量输送作用。本文利用全球测雨卫星(GPM)数据与欧洲中期天气预报中心(ECWMF)第五代再分析资料(ERA5),以2014年12月20—24日发生在北太平洋风暴路径区域的一次温带气旋过程为例,选取该气旋带来的3个降水片段,分析其降水结构和云参数结构特征。结果表明: 3个降水片段的环流背景场相似,其水汽分布存在南北差异,造成水汽通量散度分布不同,致使各片段降水强弱不一,降水均集中在气旋中心的东南侧;通过对比温带气旋中降水强度和水汽含量的关系发现,更多可降水量并不一定带来更大降水强度,但气柱中水汽含量决定降水强度的上限。3个降水片段的反射率因子垂直剖面上均存在明显的冰水转换层,但各片段冰水转换层分布存在差异。由双频测雨雷达(DPR)得到的3个降水片段的粒子谱可知,各片段有效粒子半径强度分布与反射率因子强度分布具有较好的一致性,而粒子数浓度则与其他两者并不一致,其中的机理仍有待研究。基于GPM与ERA5的融合数据能更好地推断出北太平洋风暴路径上降水事件前后的大气环流背景,以此解释其降水分布,可为缺乏地面观测数据区域的降水研究提供参考。

     

A Case Study of the November 2012 Mixed Rain-Snow Storm over North China

A mixed rain-snow storm associated with a strong burst of cold air and development of an extratropical cyclone occurred over North China from 3 to 5 November 2012.This early snowfall event was characterized by a dramatic drop in temperature,strong winds,high precipitation intensity,broad spatial extent,and coexistence of multi-phase precipitating hydrometeors.This study investigates the multi-scale interactions between the large-scale circulation background and the synoptic-scale weather systems associated with the storm.The results are as follows.（1） The Arctic Oscillation （AO） had been in its negative phase long before the event,leading to southward advection of cold air into North China in advance of the storm.（2）The large-scale atmospheric circulation experienced a decreased number of long waves upstream of North China prior to the storm,resulting in reduced wave velocity and an almost stagnant low pressure system （extratropical cyclone） over North China.（3） An Ω-shaped blocking high over East Asia and the western Pacific obstructed the eastward movement of an upstream trough,allowing the corresponding surface cyclone to stabilize and persist over Beijing and its neighboring areas.This blocking high was a major factor in making this event a historically most severe precipitation event in autumn in Beijing for the past 60 years.（4） Baroclinic instability at lower levels gave rise to rapid development of the cyclone under the classical ＂second type＂ development mechanism for extratropical cyclones.（5） Moisture originated from the Yellow Sea entered the slowly-moving cyclone in a steady stream,creating fairly favorable water vapor supply for the heavy rainfall-snowfall,especially during the later stage of the cyclone development.（6） Moisture transport and frontal lifting triggered low-level instability and updrafts.Intensification of the front enhanced the vertical wind shear,causing conditional symmetric instability （CSI） to expand upward within the unstable lower troposphere,and to eventually gear into the CSI region of the upper troposphere,which facilitated the upward development of low-level updrafts.     

The relation between circulation intensity in the temperate latitude cyclone and air temperature and precipitation anomalies

The relationship between air temperature, precipitation, and circulation intensity in extratropical cyclones at subsequent stages of their evolution is studied. The cyclones observed in the Atlantic and Pacific sectors in winters from 1991 to 2000 are considered. The NCEP/NCAR reanalysis data, GPCP database, and cyclone trajectory archive of the Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences, are used. It is demonstrated that there are significant connections between circulation intensity, air temperature, and precipitation in cyclones. The intensity of circulation along the cyclone contour reflects both the precipitation fall in the cyclone center and a synoptic structure of frontal precipitation. It was concluded that speed circulation along the cyclone contour can be recommended as a characteristic of cyclone intensity together with the currently used pressure in the cyclone center.     

陆地上爆发性温带气旋的暖锋后弯结构分析

尽管关于温带气旋发展和演变的观点不尽相同,但目前普遍被接受的两种模型是：挪威气旋模型、Shapiro和Keyser模型。以FY-2E卫星云图为基础,先给出8个温带气旋过程实例,然后结合常规高空、地面观测及NCEP的1°×1°再分析场等资料,通过个例分析,对暖锋后弯气旋发生发展的环流背景、结构及成因进行分析。结果表明：(1)卫星云图显示东亚陆地上温带气旋存在T-bone结构和暖锋后弯的事实。(2)温带气旋发生在500 hPa东亚大陆中高纬两脊一槽的背景下,槽加深及下游脊的发展有利于气旋的发展,与经典温带气旋发生发展的环流背景类似。(3) 2012年5月11—13日个例分析表明蒙古气旋中存在锋面波动、锋面断裂、T-bone结构和暖锋后弯、暖核被隔离现象;暖核可从地面向上伸展到600 hPa。(4)在地面气旋初生和发展阶段,地面气旋中心西侧高低层正相对涡度区呈后倾结构;当高低层正涡度区几乎垂直重合时,地面气旋停止发展;气旋中心西侧对流层中低层的锋区一直存在。(5)当高低层涡度平流差值为正、300 hPa正涡度平流引起的辐散叠加到对流层中低层锋区之上,地面气旋才会生成和发展。逐渐增强的暖平流从气旋中心的东部和北部向气旋的西部和西南部输送,从而形成了卫星云图上的T-bone结构和暖锋后弯现象。

     

Rainfall Microphysical Properties of Landfalling Typhoon Yagi (201814) Based on the Observations of Micro Rain Radar and Cloud Radar in Shandong,China

The development and evolution of precipitation microphysical parameters and the vertical structure characteristics associated with Typhoon Yagi(201814) are analyzed in the city of Jinan, Shandong Province based primarily on the observations of a micro rain radar(MRR), a cloud radar, and a disdrometer. The precipitation process is further subdivided into four types: convective, stratiform, mixed, and light precipitation according to the ground disdrometer data, which is in agreement with the vertical profile of the radar reflectivity detected by the MRR. Vertical winds may be the main source of MRR retrieval error during convective precipitation. Convective precipitation has the shortest duration but makes the largest contribution to the cumulative precipitation. Collision-coalescence is the main microphysical process of stratiform precipitation and light precipitation below the bright band observed by the MRR. It is worth noting that as Typhoon Yagi(201814) transformed into an extratropical cyclone, its raindrop size distributions no longer had the characteristics of maritime precipitation, but become more typical of the characteristic of continental precipitation, which represents a very different raindrop size distribution from that which is normally observed in a landfalling typhoon.