河西走廊东部寒潮时空变化特征及典型个例分析

利用1986—2015年河西走廊东部5个气象站逐日气温、大气环流特征量和2016年5月常规天气图和物理量场,分析了河西走廊东部寒潮时空分布及其与大气环流特征量的关系和2016年5月3次寒潮天气过程天气成因。研究表明：河西走廊东部寒潮频次由北向南减少,中部最少;寒潮频次年际差异较大,总体呈下降趋势;寒潮主要出现在1—5月和10—12月,频次站次4月最多,6月最少,春季寒潮频次最多;寒潮最早出现在9月1日（永昌）、最晚出现在6月7日（乌鞘岭）。月寒潮频次与月亚洲、北半球的极涡面积和强度、北极涛动、亚洲经向环流和冷空气指数呈显著正相关,与北半球极涡中心纬向位置和强度、东亚大槽强度、西藏高原1和2指数呈负显著相关,前一月亚洲、北半球极涡面积和强度、北半球极涡中心强度、北极涛动指数对月寒潮预报预测具有良好的指示意义。使用多元回归建立寒潮月频次预报方程,通过了=0.1显著性水平检验。2016年5月3次寒潮天气均与极涡中心偏强有关,前期升温明显、高空强盛冷平流强盛、地面冷高压强烈是造成三次寒潮天气的主要原因,500 hPa横槽转向南压造成的降温幅度比小槽东移更大、影响范围更广。     

一次强降温天气环流形势分析

应用Micaps高空形势图和地面气压场特征资料对2006年1月14~18日的一次强降温过程进行了分析。结果表明：这次强降温天气过程的冷空气移动路径受大范围流场控制,且如有短波槽补充将会明显加强,同时冷空气主力侵袭区域随负变压中心变化而变化。     

河西走廊东部降水资源变化特征比较

利用1961～2007年河西走廊东部5站(凉州区、民勤、永昌、古浪、乌鞘岭)逐日降水资料,分析了河西走廊东部平原区和山区不同强度降水的演变特征。结果表明:近47a来,河西走廊东部共出现3次暴雨天气,其中平原区出现2次,山区出现1次,都出现在20世纪80～90年代;河西走廊东部平原区总降水日数、小雨日、中雨日和大雨日都呈减少趋势,而山区总降水日数、小雨日、中雨日和大雨日都呈增加趋势;平原区总雨日的减少主要体现在小雨频率的减少,中雨的贡献最小,山区总雨日的增加主要体现在小雨频率的增加,大雨的贡献最小;河西走廊东部平原区和山区近47a来总降水强度和小雨、大雨降水强度都表现出一定增强趋势,而中雨强度都有变小的趋势;平原区和山区总降水强度增强主要体现在小雨、大雨降水强度的增强,中雨的贡献很小;河西走廊东部平原区和山区年平均降水量总体都呈增加趋势;平原区小雨、大雨的贡献率总体为增加趋势,中雨贡献率总体呈减少趋势;山区小雨、中雨的贡献率总体呈减少趋势,大雨贡献率总体为增加趋势;平原区年降水量增加主要是小雨和大雨的贡献,山区则主要是大雨的贡献。     

克州一次大风和强降温天气过程分析

对2003年4月14～16日克州出现的大风和强降温天气过程，从高空环流形势、地面冷空气、ECMWF-850hPa温度格点差、本站气象要素进行分析，找出造成这次天气过程的原因。     

石家庄市强暴雨的气候特征和环流形势分析

利用统计学方法对石家庄及各市(县)建站以来的强暴雨过程进行气候分析。普查了59次强暴雨个例的历史天气图，将强暴雨过程分成8个类型，归纳出各型强暴雨的发生时段和落区；找出各型的典型形势场特征，并制作了天气型模板，可在MICAPS平台上直接与天气图叠加，进行预报分析，力图以此提高预报强暴雨的能力。     

1960-2017年河西走廊东部寒潮时空变化特征

利用甘肃河西走廊东部5个气象站1960—2017年平均气温和最低气温逐日资料,采用线性趋势法、Mann-Kendall检验及Morlet小波分析等方法,从单站和区域角度出发,统计分析河西走廊东部地区寒潮的时空变化特征。结果表明:河西走廊东部单站寒潮次数及强度存在明显的空间差异,除武威站外寒潮频次自北向南逐渐减少,而寒潮强度则呈现南北两端强、中间弱的分布特征。单站寒潮主要发生在9月到次年5月,而区域性寒潮多发生在10月至次年5月,单站和区域性寒潮在春季最易发生,而最强区域性寒潮易出现在秋季。近58 a来,河西走廊东部民勤、永昌、武威3站寒潮次数均发生了由多到少的显著突变,突变点分别为1973、1973、2014年,且5站寒潮频次均存在41 a左右的周期变化;区域性寒潮频次呈现明显的"显著减少-波动变化-缓慢增加"阶段性年代际变化,但未发生显著突变,且具有42 a、15 a、8 a、4 a的变化周期。现行寒潮统计标准无法完全反映气温缓慢下降的冷空气活动。     

河西走廊东部近57年不同等级冷空气时空变化特征及寒潮分析

利用河西走廊东部5个国家气象观测站1961—2017年的日最低气温,统计分析其5个等级冷空气的时空变化和降温幅度,并用NCEP月平均500 hPa位势高度场、风场分析本地寒潮显著极端年的特征。结果表明:(1)冷空气年均日数:Ⅰ级最多,Ⅳ和Ⅴ级基本接近,Ⅲ级最少。空间分布Ⅰ级偏北沙漠区少、中部平原区多;其余四级分布均为偏北沙漠区偏多。时间分布Ⅱ、Ⅳ和Ⅴ级春季4—5月最多,夏季最少;Ⅲ级集中在夏季7—8月;Ⅰ级月季出现频率接近,夏季8月略多。(2)年降温日数Ⅴ和Ⅳ级呈明显减少趋势,Ⅰ～Ⅲ级线性不明显,但Ⅰ和Ⅱ级增多。年均降温频数的年代际差异不大,整体呈先降后升,但其主要周期有差异。(3)平均降温幅度季节变化只有Ⅴ级明显,Ⅳ级相近,而Ⅰ～Ⅲ级最大分别出现在春季、秋季和夏季;Ⅴ级24 h、48 h、72 h最大降温幅度分别为9.9、12.2、14.3 ℃。(4)寒潮次数有12个极端年,显著偏多(少)年寒潮天数差异10月最大,夏季较小。河西走廊东部500 hPa位势高度场在显著偏多年为明显的西北气流控制,配合负距平中心;乌拉尔山脊前有极地干冷空气输送有利于寒潮天气发生。偏少年以纬向平直西风气流为主,有明显的正距平高度,冷空气下滑少降温不易发生。     

河西走廊东部强雷暴天气分析与预报

根据1961～2000年武威站雷暴天气实况资料分析了河西走廊东部40年强雷暴天气发生的气候规律，并研究了河西走廊东部强雷暴天气发生的4种环流背景及4种主要天气条件，归纳总结出其短期预报着眼点，为雷暴天气预报业务系统的研制奠定了基础。     

河西走廊沙尘暴的时空变化特征与其环流背景

利用近50年来的气象台站观测资料和NCEP／NCAR再分析气候资料,分析了河西走廊沙尘暴频数的空间分布特征和时间变化规律以及有利于中国北方沙尘暴多发／少发的环流气候背景。结果表明：河西走廊沙尘暴的分布主要是沙漠边缘干旱化不稳定过渡带的产物,即在同样的大气条件下,下垫面条件决定沙尘暴的空间分布;河西走廊沙尘暴的时间分布主要与大风有关,在日变化、年变化、年际变化和年代际变化中都是如此,即在确定的下垫面条件下,大气(风)状况决定沙尘暴的时间变化;蒙古低(槽)、乌拉尔高(脊)的环流形势配置是沙尘暴过程中的典型背景条件,不仅在天气尺度是如此,在年际、年代际尺度也是如此;河西走廊沙尘暴的EOF分析表明,沙尘暴频数在20世纪末到本世纪初有一个明显的回升趋势,上升幅度已接近总下降幅度的四分之一至三分之一。     

河西走廊东部“2018.3.19”强沙尘暴特征分析

利用常规气象观测资料和ECMWF数值预报产品初始场资料,对2018年3月19日河西走廊东部的大风强沙尘暴天气过程进行了分析。结果表明:500 hPa蒙古西部到新疆东部低槽是此次区域性大风沙尘暴发生的影响系统,700 hPa河西走廊东部变形场是大风沙尘暴的触发系统,午后气温日变化加大了地面冷锋前后的气压梯度和温度梯度,冷锋前后Δp3达8.3h Pa,造成冷锋移至河西走廊东部产生强烈锋生是沙尘暴爆发的直接原因;随着河西走廊东部上空高空西风急流风速增大、高度降低,风速为14 m·s~(-1)的强风速带伸展到地面,将高空动量向下传播,加之北风前锋到达之处,沙尘暴爆发;沙尘区低层辐合、高层辐散,以及无辐散层和-52.6×10~(-3)hPa·s~(-1)的强上升运动一致,有利于增大近地面沙尘浓度;V-3θ曲线显示强垂直风速切变和上干下湿的状态,为此次沙尘暴的发生发展提供了不稳定的环境条件;前期降水稀少,气温异常偏高的气候背景和边界层逆温层破坏,中低层干热及地面风速增大,为沙尘暴天气爆发提供了前期气候背景和不稳定及动力条件。     

河西走廊东部冰雹天气分析和初步探讨

本用武威市五站建站以来近50a冰雹实况资料，分析了河西走廊东部冰雹天气发生的气候规律、地理分布，初步探讨了冰雹天气发生的环流特征、天气成因。     

河西走廊东部大风气候特征及预报

利用河西走廊东部1971—2010年4个气象站大风（≥6级,即10min平均风速≥10.8～13.8m/s）资料,系统分析了该区大风的时空分布、强度和持续性等气候特征。结果表明,河西走廊东部大风天气主要发生在山区和沙漠边缘;年、年代际大风日数总体呈减少趋势,3—5月是大风的高发期,占全年大风日数的34.8%～56.8%,其次是2月、6月和11月;各强度大风日数的变率较大,随着大风强度的增强,大风日数迅速减少;大风天气具有持续性特征,最大风速大多出现在持续大风时段内。采用2003—2007年逐日20时ECMWF数值预报格点场资料,按照Press准则进行预报因子初选,运用逐步回归预报方法进行预报因子精选,使用最优子集回归建立大风预报方程,并用双评分准则（CSC,couple score criterion）确定各季节各地大风预报全局最优的显著性方程,预报方程通过了α=0.01的显著性检验。预报方程回代拟合率为66.7%～73.4%,预报准确率为58.8%～67.5%,达到了一定的预报水平,可为大风的业务预报提供客观有效的指导产品。采用最大靠近原则确定了大风预报临界值和预报、预警的级别。     

中国东部不同气候带近60年冬季最低气温变化特征及环流分析

使用中国东部1951—2007年冬季最低气温资料和NCEP/NCAR再分析资料,分析了中国东部热带、副热带、温带地区冬季最低气温的年际、年代际变化及其大气环流特征。结果表明:中国东部热带、副热带、温带地区冬季最低气温均呈上升趋势,其中温带最显著,趋势倾向率为0.62℃.(10a)-1。3个气候带冬季最低气温在1980年代中期和1990年代初发生了突变,突变后热带、副热带、温带地区最低气温分别比突变前上升了0.99,1.37和2.29℃。3个气候带冬季极端低温日出现频率均呈显著的下降趋势,其中温带下降趋势最为明显,趋势倾向率为2.3%.(10a)-1。500 hPa环流形势、海平面气压场以及青藏高原地面风特征表明,冷年东亚大槽比暖年深,西伯利亚高压比暖年强,高原偏北风比暖年频次高、风速大。700 hPa风场上,中高纬北风风速及低纬南风风速变化存在差异,从而在一定程度上影响了3个气候带冬季最低气温的变化特征。     

河西走廊东部冬季沙尘暴的典型个例及气候特征分析

应用1971—2016年河西走廊东部代表站的地面观测资料、NCEP 2.5°×2.5°月均地面至300 hPa高空资料,2006—2016年民勤逐日07和19时每隔10 m加密高空资料,分析了近45年河西走廊东部冬季沙尘暴天气的年际变化特征。同时选取2016年11月两次沙尘暴天气过程从天气学成因、物理量场及近地面边界层特征等方面进行了诊断分析。结果表明:近45年河西走廊东部冬季沙尘暴日数呈减少趋势,产生大风沙尘天气的主要原因不仅与大型冷暖空气强度及环流形势有关,还与冷锋过境时间、日变化、近地层风速和干湿程度关系密切。夜间至早晨近地面逆温厚且强,大气层结稳定,削弱沙暴强度,而午后到傍晚,逆温薄而弱,大气层结不稳定性强,加强了动量下传和风速,增强沙暴强度。近地层越干,风速越大,沙暴越强。     

1998年夏季我国东部降水与大气环流异常及其低频特征

东亚夏季风环流的异常对该地区降水异常有重要影响, 而低频降水又是季风活动的一个主要特征。研究揭示了1998年降水异常及其低频变化等观测事实,分析讨论了大尺度环流的4个异常特征。结果表明：1998年汛期长江流域出现二度梅,10~20 d低频振荡具有普遍性,而30~50 d的地域性较为明显;西太平洋副热带高压位置的异常、欧亚大陆中高纬度持续阻塞高压、高空西风带急流轴线活动异常及二次季风涌的出现及其相互配合是长江流域降水异常的主要影响系统。     

松原地区近25年强降温变化特征分析

利用松原地区1981-2005年共25年的逐日最低气温资料,选取24小时最低气温下降10℃以上的49次85站次强降温天气过程,从不同角度分析了强降温天气的发生规律和变化特征。分析结果表明：松原地区强降温年度变化较大,与同期气温有对应关系;各站间差异也较大,并且各具特点;强降温主要出现在11月,而冬季（12月-2月）的强降温占总数的46％;强降温与汛期（6-8月）平均气温呈显著正相关。     

基于不同标准的四川强降温时空分布和区域特征

采用近56 a四川省156县（市）逐日平均气温和最低气温资料,按照不同的强降温标准,研究四川强降温过程的时空分布和区域特征。结果表明：强降温频次距平的逐年时间序列基本呈“增加—减少”的年代际变化特征,年际波动较大,整体呈弱减少趋势。强降温频次的突变点在1990年,且自2005年后单站强降温频次的减少十分显著。盆地、攀西和川西高原的区域性强降温过程发生时间存在不同步性,主要原因是冷空气路径、影响系统及四川特殊地形和气候特征存在差异。区域性强降温频次盆地最多,攀西和川西高原少,单站强降温频次川西高原北部最多。     

钦州市7月旱涝的异常环流特征及前期强信号初探

选取钦州市7月8个重旱、13个重涝年,从天气气候角度着重对其前期冬季(12～2月)500hPa环流形势、环流特征指数以及青藏高原冬季积雪、北太平洋海温进行对比诊断分析,发现7月旱涝年前冬大型环流已出现较大的差异,其前一年12月的极涡强度、高原高度场,北太平洋赤道海温,以及前冬(12～2月)西太平洋副高面积指数、前冬青藏高原冬季积雪的多少,在旱涝年也有明显的不同,可作为旱涝发生的前期强信号,并确定其描述指标。     

钦州市7月旱涝的异常环流特征及前期强信号初探

选取钦州市7月8个重早、13个重涝年，从天气气候角度着重对其前期冬季(12～2月)500hPa环流形势、环流特征指数以及青藏高原冬季积雪、北太平洋海温进行对比诊断分析，发现7月旱涝年前冬大型环流已出现较大的差异，其前一年12月的极涡强度、高原高度场，北太平洋赤道海温，以及前冬(12～2月)西太平洋副高面积指数、前冬青藏高原冬季积雪的多少，在早涝年也有明显的不同，可作为早涝发生的前期强信号，并确定其描述指标。