温州地区夏季高温气候特征与成因

利用1971-2010年温州地区夏季高温资料,建立温州地区高温过程时间序列,探讨温州地区的高温气候特征和主要天气系统。结果表明：夏季高温日分布具有明显的时间和空间特征,从高温日的年际变化看,温州地区夏季高温自2003年后出现了突增,危害性高温出现频率明显增加;副热带高压是影响温州地区夏季高温的主要天气系统,当本区处于副热带高压脊线附近且为偏西气流,低层有暖中心配合,且日照时数比较长时,将会出现危害性高温;当副热带高压减退温州地区处于西南（或偏西）气流中,850 hPa温度场上华南处于20 ℃（或以上）的暖区（舌）控制时,日照时数长,本区也易出现高温天气,但出现危害性或强危害性天气的概率较低,此类高温一般出现在6月下旬旬末到7月上中旬;台风等热带低值系统外围的偏北气流引起的强烈下沉增温作用,也会导致温州地区出现高温。     

镇江地区高温气候特征分析及一次连续性高温天气的诊断

本文利用镇江1961—2013年的观测资料以及2.5°×2.5°的逐日NCEP再分析资料,在分析镇江地区高温气候特征的基础上,着重对2013年的连续性高温天气进行诊断。结果表明:镇江夏季高温日数有明显的上升趋势,突变点为2000年,突变后2001—2013年比1961—2000年的年平均高温日数增幅近9 d;镇江地区的高温日数存在3~4 a,6 a,9~13 a,19~27 a的周期,2000年后的准3 a周期稳定存在;强盛且稳定的副热带高压及南亚高压与副热带高压形成的垂直环流的下沉增温,是2013年8月4—18日连续高温产生的重要原因;温度平流和垂直加热对持续性高温天气起积极作用,非绝热加热为负值;连续高温期间海上台风路径偏西偏南,中高纬无明显冷空气活动且2013年梅雨结束时间较早,都为镇江地区出现连续性高温天气提供了有利条件。     

2013年夏季西太平洋副高异常特征及其对湖南高温干旱的影响

利用湖南96个测站的逐日降水、日最高气温和NCEP/NCAR再分析资料、海温资料,分析了2013年夏季西太平洋副热带高压异常活动特征、成因及其对湖南高温干旱的影响。结果表明,2013年夏季西太平洋副高异常偏西、偏强,使得湖南一直处在高压下沉气流控制下,形成持续高温干旱天气。造成副高变异的原因主要有:(1)2012年冬季至2013年春季,赤道东太平洋海表温度持续偏低,印度洋—赤道西太平洋海表温度持续偏高,使得Walker环流和Hadley环流的上升和下沉运动得到加强,西太平洋副高西伸、加强;(2)南亚高压一次次东伸,通过强烈高空负涡度平流的动力强迫,造成西太平洋副高区内的下沉运动,导致副高稳定维持,天气晴热高温;(3)西风急流较常年偏北,纬向环流偏强,导致副热带高压在偏北位置稳定维持,200 h Pa高空辐合增强,辐合中心位于30°N以北,造成500 h Pa副高下沉运动区位置偏北、偏强。     

台风远外围大范围强对流天气成因综合分析

为加深对台风外围发生的强对流天气的认识，提高对华南地区强对流天气潜势预报和预警的能力，利用广东中尺度天气监测网的多普勒雷达、自动站资料和NCAR／NCEP的再分析资料等对2004年8月发生在台风云娜外围一次强对流天气的天气形势背景、水汽、CAPE、SI、WI、垂直速度和海风辐合等进行了综合分析。结果表明：华南前期受副热带高压和云娜外围下沉气流作用，地面连续高温，使低层大气内能不断积蓄；台风云娜向西北移动的过程中，华南上空的副热带高压和下沉气流减弱，在其外围弱低压槽、海风辐合和干线共同作用下触发了强对流；台风外围的稳定度具有明显的波动性，强对流在台风外围螺旋云带末端的高温、不稳定和相对高湿舌发生；风指数WI用于华南地区雷雨大风预报比其它指数更有效。     

大理机场一次晴空大风天气诊断分析

利用常规气象资料、NCEP2.5°×2.5°资料和风廓线雷达资料,分析了2015年2月27日晴空大风天气过程。结果发现:大理机场上空位于高空西风急流轴附近,虽然高空冷平流较弱,但是动量下传是造成大风的主要因子。当高空至机场近地面均为下沉运动时,下沉气流携带高空的动量下传,造成大理机场出现大风天气。相反,当近地面至700 h Pa为上升运动时,上升气流会阻碍高空动量向下传递,机场大风结束。风廓线雷达资料分析也表明动量下传是27日大风的主要动力因子,当高空到地面均为下沉运动时,大于3 m/s的下沉速度到达的高度越低,大风的出现频率越高;同时300~2500 m风向随时间反气旋偏转能使高空动量持续向近地面传送,对大风的产生和维持起作用,相反300~2500 m风向随时间气旋性偏转,则对高空的动量下传起抑制作用。     

郑州极端高温天气成因分析

采用NCEP／NCAR1°×1°格点资料对2005年6月22—23日郑州出现的40℃以上的极端高温天气成因进行了分析。指出,河套高压是初夏导致郑州乃至黄淮地区西部出现极端高温的重要天气系统。河套高压的形成与高低层暖平流存在着联系。同时高温的产生也与副热带急流有关,河套高压东南侧的强下沉气流是热力和动力共同作用结果,即当河套高压东南部处于高层副热带急流入口区左侧时,动力辐合机制使得此区域的下沉气流极为强盛,由此所产生的晴空辐射增温和下沉绝热增温使得极端高温天气的出现成为可能。另外,地形所产生的焚风效应对高温的形成具有增幅作用。     

热带气旋外围环流和广州灾害性高温关系的研究

利用1983-2004年6-9月常规天气资料、广州单站数据和此期间热带气旋年鉴资料、NCEP／NCAR再分析资料，并定义连续3天或以上日最高气温≥35℃为一次灾害性高温天气过程，对广州灾害性高温天气和热带气旋活动的关系进行了分析，结果发现：（1）广州市的灾害性高温天气的出现和热带气旋外围环流紧密相关，且37℃以上的灾害性高温天气主要出现在广州市东南或偏东方向400—1600km范围内的洋面或海面有热带气旋活动时；（2）副热带高压控制下的强烈太阳辐射是广州灾害性高温出现的基础，而热带气旋外围下沉气流导致的强下沉增温是重要因素。     

南沙区2012年7-8月的持续高温过程分析

利用南沙气象探测基地的地面常规观测资料对南沙的高温日进行了统计,并对2012年7-8月的高温天气过程做了分析,结果发现：南沙高温日数和持续高温出现最多的是2009年,持续高温以2d最多,持续时间最长的为3d;南沙高温主要在6-9月出现,集中出现在7月下旬-8月下旬,高温日出现最多的是8月;高温一般出现在15：00前后.2012年高温出现时副高一般断裂成块状或者脊线比较偏北,受热带气旋的影响较大;所有的高温日都受热带气旋外围下沉气流影响;当热带气旋位于南沙区偏东时,出现高温持续的时间较长,而且过程最高气温也较高.高温日当天08：00气温高、云量偏少、地面风速低、以西到西北风为主,湿度偏低.     

引发2011年8月宁夏持续高温天气的青藏高压结构分析

利用常规气象观测资料、中尺度区域自动站逐时地面资料及NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料等,对引发2011年8月6-10日宁夏中北部连续5天出现≥35℃的高温天气的青藏高压水平和垂直结构进行了天气学分析.结果表明:青藏高压是一个深厚的暖性负涡度系统,它与西风带长波脊的同位相叠加使得高原上空的长波脊和暖高压稳定加强,受其影响,青藏高压外围586 dagpm线东移越过高原后稳定维持在85°～105°E附近,高压脊线北界伸展到40°～42°N,西北地区大范围长时间处在584 dagpm以上的青藏高压和1000 hPa以下的地面热低压控制区域内;高压上空在中纬度极锋急流的作用下,高原东部存在“高空辐合、低空辐散”的环流配置导致高原东部维持较强的下沉运动,处在下沉区的宁夏上空晴朗少云,湿度小,风力相对较大,地面增温和蒸发强烈,地面感热远远大于潜热,有利于出现以“干热”为主的持续高温天气.在此基础上,文章提出了宁夏夏季高温的概念模型.     

台风尼伯特、莫兰蒂和鲇鱼对温州短临雨量影响分析

2016年台风尼伯特、莫兰蒂和鲇鱼均在闽南登陆,尼伯特对温州影响轻,莫兰蒂和鲇鱼给温州带来严重影响。利用温州国家气象站及区域站雨量探测资料、NCEP 2.5°×2.5°日平均再分析资料、逐3 h NASA可视化GEOS-5模拟资料、逐6 min洞头风廓线资料和浙江省短临天气监测和预报产品显示平台逐10 min降水预报产品对3个台风短临雨量影响进行分析。尼伯特对温州影响小,莫兰蒂和鲇鱼给温州西部带来了严重影响;闽南登陆的3个台风对温州的雨量影响主要集中在登陆后;莫兰蒂和鲇鱼登陆时500 h Pa在蒙古一带存在低压,导致了冷空气侵入台风环流,强盛的副高和逐渐靠近的台风之间加大的气压差利于急流产生和加强,温州850 h Pa出现东风急流和大范围≥90%的湿区的时间提前量均在24 h以上;莫兰蒂和鲇鱼在温州短时强降水发生前,伴随着低空急流的突增过程,短时强降水结束前急流已经消失,急流风向转南或者西南方向并不能确认短时强降水结束;浙江省短临天气监测和预报产品显示平台逐10 min更新的3 h雨量预报在3个台风影响期间对≥50 mm/3h的强降水预报起止时间基本准确,落区基本准确但略有偏差,形态基本吻合,预报雨量中心极值比实况偏小约65%~70%。     

恩平市高温气候特征及成因分析

利用1962-2009年恩平市气象观测站逐日气温观测资料,运用趋势分析、滑动平均等方法,分析了恩平市48年来高温的气候特征及成因.结果表明:恩平市48年来年高温日数平均为10.3d,主要集中在7-8月.高温日数具有明显的年际变化,最大值为2003年的32 d,最小值为1973年、1975年的0d.极端最高气温平均为36.5℃,最高值为2005年的39.2℃,最低值为1973年的33.5℃.高温日数和极端最高气温总体上均呈显著的上升趋势,上升速率分别为0.463 4 d/年和0.041℃/年.副热带高压带和热带气旋外围下沉气流是导致恩平市高温天气的主要因子,后汛期台风影响个数偏少、全球变暖、ENSO事件、局地小气候和城市热岛效应、焚风效应等恩平市高温天气的出现也有影响.     

山东夏季雷暴天气发生前期信号的分析

用NCEP1°×1°再分析数据、地面观测资料和高空探测资料,对2005年-2009年山东省夏季6-9月份的强对流雷暴天气发生的时、空变化特征及物理量场进行诊断分析。结果表明：夏季山东地区雷暴天气现象发生之前有较明显的下沉运动,下沉运动发生的时间在雷暴发生时刻前12-36小时左右,下沉运动发生的位置多在中高空700-500h Pa。在上升运动中,当300h Pa位势高度层上的垂直上升运动ω小于-0.76 Pa·s-1时,一般会有雷暴天气发生。雷暴发生的区域并不一定在不稳定能量为最大值的区域,当不稳定能量积累后,在适当触发条件下就会发生雷暴,而且周围聚集的能量也会辐合汇集到首先爆发的雷暴地区,维持雷暴的发生。     

延安盛夏一次强降水天气过程成因分析

利用NCEP1°×1°的6h再分析资料对2013年延安地区盛夏一次强降水天气过程进行诊断分析。结果表明:暴雨发生时,延安地区上空高层反气旋性涡度,低层气旋性涡度及700hPa以上强烈的上升运动为该地区持续性强降水的发生、发展提供了动力条件。暴雨前期700hPa水汽一部分沿副高外围从南海进入陕西境内,另一部分来自孟加拉湾;暴雨后期延安地区水汽一部分来自孟加拉湾,另一部分来自台风苏力外围的偏东气流。等θse线密集区集中在延安附近,是不稳定能量集中的区域,为延安地区出现强降水提供了充足的能量。     

台风外围偏北气流下两次强对流天气的对比分析

利用常规资料、NCEP 1°×1°再分析资料、卫星、雷达及自动站等资料,分析了广东省2014年7月8日和8月1日2次大范围强对流天气过程,结果表明:2次强对流天气均发生在台风外围第3象限偏西北气流控制下,但触发机制不尽相同。7月8日强对流过程与中低层中尺度辐合线北抬有关,是在中低层转西南风时触发;8月1日强对流过程与下沉气流加强有关,偏北气流在近地面与西南气流交汇形成中尺度辐合线,该辐合线自北向南影响广东省中部触发大范围强对流天气;热力和不稳定指数对强对流天气的发生具有指示意义。     

近54年影响清远热带气旋的气候及环流形势特征

利用清远7个气象观测站的1957—2010年历史气象资料和NCEP/NCAR 2.5°×2.5°再分析资料,对影响清远热带气旋(TC)的气候特征及其成因进行分析。结果表明:TC影响异常偏多年份,7—9月200 h Pa南亚高压偏强,高空辐散的抽吸作用对登陆台风低压的垂直运动和低空辐合上升运动有正贡献;500 h Pa副高主体呈带状,TC受副热带高压南侧东南气流操纵,向西北方向移动,常在广东沿海登陆;850 h Pa西南季风强盛,中低层的水汽输送明显增加,从而使台风低压环流在陆上维持或强度减弱缓慢。无TC影响年份500 h Pa副高呈方块状,面积宽广,南海和西太平洋受副热带高压控制,不利于TC生成。     

江门地区夏季高温的成因

通过对江门地区1961~2005年高温资料的统计分析,揭示江门地区高温天气的时空变化,并探讨造成高温天气的主要天气系统及形势特征。结果表明:江门地区夏季高温出现频率在增加,持续性高温也呈增长状态;高温结束时间出现标志性后跃;造成江门夏季高温的主要天气形势是强盛的副热带高压稳定控制和热带气旋逼近时的外围下沉气流。此外,城市“热岛效应”对高温天气也有增强作用。     

BDA方案对台风背景高温天气预报的改进

广州地Ⅸ的高温天气主要是受副热带高压和台风外围下沉气流的影响所致.文中采用BDA(Bogus Data Assimila-tion)方法,探讨BDA方案对广州地区台风背景条件下高温预报的改进能力.选取2005年7月中旬广州地区出现的高温天气进行研究.这是比较典型的受副热带高压和台风(海棠)共同影响造成高温的天气过程.分析有无采用BDA方案的模式初始场.结果表明:采用BDA方案同化Bogus模型可以调整台风中心位置和强度,使所得到的初始场中心位置与观测更为接近,台风强度(气压梯度力、风速)比末用Bogus的情况强,与观测值更为接近.数值模拟的结果表明,采用了BDA方案的敏感试验可以更好地预撤台风路径和台风中心强度变化,从而更好地预报高温天气,对高温区分布、日平均温度大小等的预报都有改进.文中对引起这种预报差异的原因进行了讨论,并探讨高温预报改进的可能机制.大气下沉运动的增强是高温预报改进的主要原因.敏感试验由于广州中低层大气的水汽减少,大气的下沉增强,致使天空的云量减少,对太阳短波辐射的阻挡减小,从而地面吸收热量增多,温度升高,输送给大气的感热增加,大气气温升高.采用BDA方案可以改进模式在台风"海棠"过程对广州高温的预报.     

2014年夏季豫西北高温干旱成因分析

2014年夏季河南省西北部出现持续性的高温干旱少雨天气,干旱给农业生产和人民生活造成严重灾害。选取豫西北的焦作为代表,利用1979~2010年的温度、降水以及NCEP 1°×1°资料,分析了2014年6~7月豫西北高温干旱的大气环流形势和相关物理量场,归纳出这次63 a不遇的夏旱成因:100 h Pa南亚高压异常西伸北抬的同时,东伸指数偏强;中层500 h Pa西太平洋副热带高压较常年异常偏西偏北,副热带高压脊线在30°N附近维持,使得豫西北在6~7月多为副高控制,冷空气活动偏北无法南下,造成豫西北地区出现持续高温天气。豫西北地区处在水汽通量辐散区域,水汽输送通道较气候平均呈现偏弱和断裂的状态,6~7月持续副高控制下的下沉运动造成豫西北地区局地气温上升,对流活动偏弱,同时大气可降水量较常年同期偏少3成左右,导致豫西北地区夏季降水偏少,形成干旱。     

垂直运动对雾-霾及空气污染过程的影响分析

应用常规观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料,分析2013年山东分别出现雾和霾的两次严重污染过程,结果表明:(1)大气静稳状态时,500 h Pa为脊前西-西北气流,850 h Pa为暖脊,有弱暖平流,地面气压场较弱,易出现逆温、混合层高度低、风速小,导致大气水平和垂直扩散能力差。850 h Pa弱上升和700 h Pa弱下沉,造成高空干洁大气和地面"脏"空气对峙的局面,垂直交换停滞是雾-霾和污染持续的根本原因。(2)强冷空气驱散雾-霾的过程,正是打破了空气垂直交换停滞的状态,使得高空清洁大气能够下沉到地面。空气质量的根本改善由垂直交换完成。(3)弱冷空气伴随的弱下沉运动和锋面附近整层上升运动能够减轻污染。(4)冷锋过后剧烈下降的地面露点温度即是高空干洁大气到达地面的标志。     

西安地区一次重污染过程的气象条件及轨迹分析

利用西安市气象常规观测资料、美国国家环境预报中心(NCEP)1°×1°再分析资料FNL(Final),对西安地区2012年12月11—15日的一次重污染天气过程进行分析。结果表明:(1)与历史同期常年值比较,此次重污染天气过程中地面气象数据显示出明显的寡照、低温、高湿以及低风速;(2)高压后部的形势与地面弱辐合有利于近地面水汽的输送和凝结,与850 h Pa的高湿相互配合,使得水汽与污染物相互吸附加剧污染天气。700 h Pa以下明显的下沉气流、持续出现的逆温层结、较低的混合层厚度将污染物聚集于近地面层内,引起污染的持续和加重;(4)西安地区所处的"喇叭口"盆地地形也是重污染天气持续的一个重要原因;(5)后向轨迹模拟结果显示偏东方向的河南、山西、渭南等地区为此次重污染过程中输入污染物的主要来源。