“灿鸿”台风造成浙江东北部大暴雨成因分析

本文利用常规观测和自动站加密资料、卫星云图资料及NCEP再分析资料,分析了2015年7月10—11日1509号台风灿鸿造成其西侧浙江东北部异常强暴雨事件,得到本次大暴雨过程是由于"灿鸿"强度强、范围大、直接影响时间长,长时间东北气流下,在浙东北特殊地形作用下,形成地面辐合带造成的。台风影响前期该区域处在对流不稳定状态,水汽含量丰沛,低层辐合,高层辐散且气温低,有利于上升运动,上层水汽冷凝造成强降雨。暴雨区低层MPV1由负值转变为正值,导致垂直涡度加强,925 hPaθ_(se)的高能区的长期存在,有利于上升气流增强,水汽长时间大量输送有利于台风的发展和维持,也有利于强降雨的形成。这些物理量的变化与雨量增大和减小有6~12 h的提前。呈喇叭口状的杭州湾及南面四明山、狭长东北一西南走向的象山港以及南岸的山脉等地形有迎风坡作用和地形辐合,对东北气流参与造成的降雨有增幅作用。     

为何2020年10月生成和登陆台风多

10月台风的“KPI”2020年10月,台风狂刷存在感,“灿鸿”“莲花”“浪卡”“沙德尔”“莫拉菲”相继生成。10月29—30日,第19号台风“天鹅”和第20号台风“艾莎尼”也不甘寂寞,组团来袭。     

台风“妮妲”（1604）登陆期间近地层风特性分析

利用深圳350 m气象梯度观测铁塔获取的台风“妮妲”（1604）登陆期间近地多层风观测资料,分析“妮妲”登陆期间风场和阵风系数等变化特征。结果显示：“妮妲”登陆期间,近地面风速随时间呈增强—减弱—增强—减弱的“M”型特征,风向由西北方向转为南东南;风速随高度增加而增加,其中风速垂直变化最大的时段为“妮妲”后风圈经过期间;垂直方向上,“妮妲”前外围向前风圈过渡期间风向多变,而其他时段风向随高度基本不变;在“妮妲”前外围、前风圈和眼区经过期间,350 m高度以下的风速随高度的变化遵循对数关系,而在“妮妲”后风圈和后外围时段仅适用于150 m以下高度;在“妮妲”登陆过程中,铁塔观测的粗糙度长度约为0.52 m;阵风系数随高度增加而减小,“妮妲”登陆前和眼区的阵风系数较大;另外,阵风系数与风速呈负相关关系,随着风速增加而减小,尤其是风速小于10 m/s时。     

台风影响上海时风速风向分布特征

用1971-2002年的气象资料,分析了不同路径台风影响上海时风速风向的分布特征。登陆台风影响时,上海南部地区风速最大,主导风向是偏东风;近海北上台风影响时,上海东部的风速最大,风向以东北偏北为主。城市的发展使台风影响上海时的风速明显减小。     

超强台风“威马逊”登陆期间近地层风速变化特征分析

利用1409号超强台风“威马逊”登陆广东徐闻期间勇士风电场观测数据,计算分析了“威马逊”风切变、湍流强度、阵风系数和风向等的时程变化特征,拟为沿海台风影响严重区域输电线路设计和风电机组选型提供参考依据。分析发现“威马逊”风切变指数相比年平均风速(即常态风)切变指数减小,随台风中心逼近和经过呈现先减小再增大的规律;台风中心过后风向回南之后,幂指数函数拟合较差。阵风系数呈现随高度增加而减小的趋势,该趋势在台风中心经过前较好地吻合幂函数,而在台风中心经过后吻合较差;各高度阵风系数以及不同高度之间的差值随台风中心逼近、风速增加而趋于减小,随台风中心远离、风速下降而缓慢增大。湍流强度随高度增加而减小,强风时段湍流强度较小且相对平稳,轮毂高度处湍流强度基本不超IEC-B类。测站位于台风中心路径右侧眼壁区时,所测风向随时间呈顺时针旋转。      

1909号超强台风“利奇马”强降水特征的诊断

基于TRMM卫星降雨资料、MERRA-2卫星位势高度、风速、垂直速度等资料，对1909号台风"利奇马"的移动特征及其引发浙江、江苏、山东等地暴雨进行诊断分析.分析结果发现，台风"利奇马"是北上型台风，移动路径主要受副高与1910号台风"罗莎"等系统影响.在北上的过程中，由于台风倒槽与西风槽携带的冷空气配合，且存在大量不稳定能量，引发了此次强降水过程.此外，低空急流及西风槽为降水提供了良好的动力上升条件，南海西南季风与台风"罗莎"是台风"利奇马"充沛的水汽与能量来源，为暴雨提供了良好的水汽条件.     

台风“苏拉”登陆福建后降水的非对称成因分析

利用常规天气资料、NCEP再分析资料、卫星云图、新一代天气雷达等资料,分析了2012年第9号台风"苏拉"降水预报失败的原因及其暴雨成因。结果表明:此次台风暴雨预报失败的主要原因在于预报过程中没有关注台风垂直结构的改变及其对降水落区的影响。"苏拉"台风暴雨是在中高纬稳定的环流形势下发生的,低层到高层引导气流的变化导致"苏拉"高层风暴中心向南倾斜;环境风垂直切变导致了台风降水的非对称分布,环境风垂直切变方向的左侧是强降水发展的区域;此外,随着台风环流中心在垂直方向发生偏移,改变了涡度平流的垂直分布,从而导致了福建省南部的暴雨。因此关注登陆台风中心在垂直方向的偏移对台风降水预报非常重要。     

冷空气侵入台风“珍珠”的多普勒雷达回波特征

利用汕头和厦门的多普勒雷达资料、NCEP再分析等资料,研究2006年5月17日台风“珍珠”的短时特大暴雨特征。多普勒雷达探测表明,17日18～19 h,在台风“珍珠”的核半径附近,正、负径向速度极值区分布不对称,即台风前进方向左侧的径向速度明显地大于右侧,研究表明这种特殊情况是由于冷空气(东北风)侵入所导致的,而且该冷空气侵入主要位于4 km以下的中低层,正是因为冷空气侵入造成强迫抬升,加剧不稳定能量释放,触发强降水产生,冷空气影响后期导致台风迅速减弱。与雷达速度场回波观测到的冷空气侵入相对应,17日18 h NCEP风速资料显示在中低层(约1～3 km)台风中心偏西侧,存在明显的全风速高值区,而除了受冷空气影响部位外,台风前进方向的右侧各层风速仍然大于左侧。利用蓝金模式模拟结果,可进一步证实了在台风前进方向左侧的中低层,东北向气流侵入台风涡旋的事实。通过计算物理量表明,在冷空气侵入区域存在高θse密集锋区,θse密集带从底层向高层、由偏东向偏西、由偏南向偏北方向倾斜,闽南地区的特大暴雨就发生在高θse的密集锋区附近。     

1002号台风“康森”过程分析

利用1.×1.的NCEP/NCAR资料、相关物理量、FY卫星和常规气象资料,对“康森”移动路径和强度突变进行分析.结果表明:“康森”移动路径与副高的位置、形状演变有关,西风带低槽东移,加深作用影响副高的改变.越赤道气流,不仅对“康森”强度突变有影响,对其路径的改变也有影响.“康森”在近海突然加强期间,对应南亚高压强度的...     

非均匀地表类型有效粗糙度的计算和特征分析

利用湍流通量相等原理和ECMWF的总体湍流输送系数参数化方案,研究了气候数值模式中非均匀地表类型的有效粗糙度计算问题。结果表明,当存在两种地表类型且粗糙变率为2.3时,有效粗糙度比通常采用的对数加权平均值大40％左右,相应的总体湍流输送系数大16％左右,光滑地表类型和粗糙地表类型所占面积百分比分别为60％和40％时,有效粗糙度及相应的总体湍流输送系数和相应的对数加权平均值之差最大,并且有效粗糙度对大气层结不敏感,因而在气候模式中有实用价值。     

五城市气候分析长治市气候宜人

利用历史同期30年的气象资料，通过对气温、降水、日照、空气湿度、风等气象要素的分析，对北京，西安，承德，太原和长治等5个城市的气候特征进行了比较。结果表明：在5个城市中，长治市冬无严寒，夏无酷暑，空气湿润，淡水资源相对丰富，是个气候宜人的好地方。     

Chanchu台风(0601)流出层的低理查森数特征分析

对流层高层存在流出层是台风环流结构的一个典型特征,但是关于台风流出层层结及不稳定特征的分析相对较少。本文利用了非静力中尺度WRF模式输出的0601号Chanchu台风的模式模拟资料,以Ri(理查森数) < 1为判据,分析了存在于Chanchu台风流出层的低理查森数,以及它的分布特征与形成原因。分析表明,在Chanchu台风流出层10~16 km高度附近,低理查森数出现频率较大,甚至达到湍流标准,这与Emmanuel(2011) 推测得出的结论一致。通过对比台风发展过程发生、发展、成熟和消亡阶段流出层低理查森数的状况,发现低理查森数的出现频率与Chanchu台风强度有较好的对应关系,即Chanchu台风强度越强,低理查森数出现的频率越高,范围也越大,同时,Chanchu流出层的低理查森数的存在及分布特征受到水平风的垂直切变和稳定度影响。在Chanchu台风强度缓变过程中,低理查森数的分布还存在日变化,这与太阳辐射日变化导致的辐射加热和冷却造成的稳定度变化有关。分析揭示出存在于Chanchu台风流出层的低理查森数层的结构特征,也验证了低理查森数层对Chanchu台风的强度和辐射日变化具有敏感性。     

山西省暴雨气候特征分析

根据山西省109个气象台站1959年至1990年以来的暴雨资料，运用气候统计分析方法，分析了山西省各地暴雨发生的类型，强度，持续时间，时空分布等方面的气候特征。     

钦州市高温天气气候初探

利用钦州市三站1957～2003年的逐日最高气温资料分析该地高温天气的气候特征,并分析严重高温天气过程的环流背景,总结了严重高温天气过程出现的天气形势特点。结果发现:①钦州市高温天气分布具有较强的地域性和时间性。②中高纬环流平直,西太平洋副热带高压、热带低值系统外围偏北气流的共同作用是严重高温天气过程的天气形势特点。     

0509号台风(Matsa)登陆螺旋云带的增幅及其台前飑线的特征研究

利用FY-2C卫星、Doppler雷达、风廓线和加密自动站等资料,对0509号台风"Matsa"(以下简称Matsa)螺旋云带登陆过程中云、回波、风雨等时空分布特征量进行了深入的研究,对螺旋云带、飑线风雨增幅进行了定量分析.结果表明:Matsa先后有6条外、内对流螺旋云带登陆并影响中国大陆,对流螺旋云带登陆过程中增幅显著,云顶最低亮温平均下降20.2℃,螺旋云带登陆至减弱维持时间12.8 h,登陆间隔8.6 h.外螺旋云带登陆时风速增幅2.0 m/s,最大增幅4.1 m/s.同时可带来平均19 mm、最大75 mm的降水量.内螺旋云带登陆时风速增幅4.2 m/s,最大增幅9.0 m/S,最大瞬时风速达30.2 m/s,同时可带来139.6-174.2 mm、最大396 mm,1 h最大降水59.8 mm.对流螺旋云带在登陆过程中,在其前沿部位不断有台前飑线向外分离,台前飑线的回波宽度一般在5 km左右,回波梯度特大,长度从几十公里到几百公里不等,登陆时回波增幅5-10 dBz.台前飑线的移动方向与台风移动方向基本一致,移动平均46 km/h,是同时刻台风时速的2.5倍.台前飑线的形成特点为先出现双链或多链小弧弓形回波,在登陆中演绎成大弧.在速度图上,台前飑线中分布着倒V型或S型零速度线.在地面小尺度风场上,表现出具有东南与东北风向辐合线,切变辐合甚至涡旋扰动的特征非常显著.飑线过境时,风向扰动47-135°,风速增大1倍以上,地面瞬时风速平均增幅为4 m/s,最大可达10 m/s.瞬时极大风速26.4 m/s,同时可带来6.9-29.1 mm、最大90 mm的降水量.500 m以上的风速比近地面大1倍,大风区厚度可伸展至对流层上部.     

不同气候平均值对气候评价业务的影响*

使用新疆99个气象站年、季、月气温、降水要素1981—2010年平均值和1971—2000年平均值资料,从区域平均和空间分布两方面对新旧2个气候平均值进行对比分析。结果表明:年气温、降水,各区域均增加;气温增幅0.3~0.4℃,北疆、天山山区略大于南疆;降水增幅4.7%~8.9%,南疆略大于北疆、天山山区。季气温、降水,各区域均增加;气温北疆四季变化较天山山区、南疆更明显,降水南、北疆季节差异较天山山区更大。2、3、11月的月气温增幅较大,4—10月较小;月气温差值空间型分为四型:全疆一致增加型、全疆大部增加型、北疆增加南疆减少型、北疆减少南疆增加型。1、3、7、11月的月降水增幅较大;月降水差值空间型分为两型:全疆大部增加型和北疆增加南疆减少型。气候平均值改变后,气温、降水等级整体由正距平向负距平方向调整,一些过去的气候评价结果在长序列评价中需要重新考虑。     

Numerical Studies with a Regional Atmospheric Climate Model Based on Changes in the Roughness Length for Momentum and Heat Over Antarctica

A regional atmospheric climate model is used toexamine the effect of changes in the roughnesslengths of momentum (_z0m) and heat (_z0h)on the structure of the lower atmosphere and on thesurface energy fluxes over Antarctica. Fourexperiments were carried out in which _z0mand/or _z0h were altered with respect to acontrol experiment. The changes consisted of (1) alowering of _z0m from a field aggregated froma vegetation map with an orographic correction basedon the European Centre for Medium-Range WeatherForecasts _z0m field, to a constant value of10^-3 m; and (2) a lowering of _z0h from a valueequal to _z0m to a constant value of 10^-3 mor a value dependent on the wind speed via a surfacerenewal model. A reduction of _z0m results in theexpected increase in near-surface wind speed. It alsoresults in an increase in the depth of the layer in whichsouth-easterly near-surface winds prevail, and in adecrease in the strength of the large-scale flow overthe continent, in particular in summer. In theescarpment region a decrease of _z0m is foundto result in too high wind speeds. Surface temperatureson average decrease while atmospheric temperaturesincrease, resulting in an increase of near-surfacestatic stability. Changes in roughness lengths donot significantly change the temperature profiles.The surface fluxes, on average found reduced, aremodelled best by using the _z0h based on thesurface renewal method.     

增暖背景下武汉地区雾的变化特征

利用1951～2002年的地面气象资料,计算分析了武汉地区年、月平均气温、最高气温、最低气温的气候倾向率,揭示了武汉地区气候变暖的主要特征;对武汉地区雾日和雾的生成、消散以及相关气象要素进行了统计分析,阐述了武汉市雾日的年际和月际变化规律,雾的生、消变化规律。强度变化规律;通过武汉年平均气温与雾日的小波变换分析,认为雾日变化与气温变化具有相反的年代际气候特征,增暖背景下武汉地区雾是减少的。     

近40 a来玛曲草原的气候生态特征

利用趋势分析法、Mann-kendall非参数趋势检验法和小波分析法对玛曲县气象站近40 a的积温、日照时数进行统计分析,结果表明:积温年际变化呈增加趋势,≥0℃积温倾向率为59.5℃/10a,极值出现在16 a振荡周期的跃变点处;≥10℃积温倾向率为33.7℃/10 a,极小值出现在10 a振荡周期的跃变点处;积温初日日期有提前的趋势,积温终日日期有推迟的趋势;≥10℃积温强振荡中心对应的周期比≥0℃多2 a,次强振荡中心对应的周期少5~6 a,低频和高频振荡同时趋向增大;日照时数年际变化呈增加趋势,倾向率为40.2 h/10 a,极小值发生在16 a振荡周期跃变点左右。Spearman秩相关分析,光、热、水的正匹配特征明显,其中牧草生长季5~9月水热同步变化,6~7月光水同步变化。牧草生长状况应当从光、热、水三者的匹配关系考虑,降水正常、气温偏高、日照丰富是最有利于牧草生长的草原气候生态环境。