广西霾天气系统分型

利用2009—2013年NCEP再分析资料和广西14个地级市的历史气象资料,通过天气学方法对广西233个霾日对应的天气系统进行了分类,将形成广西霾日的天气系统分成冷高压脊控制型、入海高压后部型、低压槽型、均压场型、冷锋前部型、副高控制型、静止锋暖区型和热带气旋外围型共8种类型,研究了各类型天气系统的特点及其在广西霾形成中的作用。结果表明:冷高压脊控制型、入海高压后部型、均压场型和低压槽型是4种主要的环流型,造成的广西霾日较多,静止锋暖区型和热带气旋外围型造成的霾日较少;冷高压脊控制型和副高控制型的霾过程持续时间比较长,冷锋前部型的霾过程持续时间最短;地面风速较小,中低空为下沉气流是出现霾日时各类天气型的共同特征。     

热带气旋外围环流影响下深圳高温的定量估算

利用NCEP再分析资料提供的风、湿度、垂直速度等资料及深圳地面观测数据,分析热带气旋外围环流造成深圳高温的原因。基于热力学能量方程,估算各因子的增温率和增温比例。结果表明:非绝热加热项是深圳高温的热量基础,增温比例为90.2%,平均增温率为0.83℃·h~(-1),假设8:00-14:00时增温率不变,计算出平均情况下,非绝热加热项使14时温度比08时增加5.0℃。其次湿度减小引起的增温、气流下沉增温、暖平流是深圳出现高温的重要因素,各自的增温比例分别为7.6%、3.8%、7.0%,总的增温率为0.17℃·h~(-1),计算出平均情况下,这3项可使14时温度比08时增加1.12℃。即热带气旋外围环流影响下,非绝热加热项对增温贡献最大,其中由于空气相对湿度小,定压比热减小,增温贡献较大;空气干绝热下沉增温使局地温度升高,但贡献较小;暖平流使局地温度的升高,贡献较大。     

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。     

一次高温天气过程分析

利用高空和地面观测资料分析了2011年6月7-8日焦作地区高温期间的环流形势特征,并对涡度场和垂直速度场进行了诊断分析.结果表明:高空稳定的西北气流造成的下沉运动是形成此次高温的主要原因,大气的干燥程度也是影响温度升高的原因;高空图上河套地区强盛暖脊,地面上暖低压形势,高空较强的暖平流是本次高温天气出现的有利条件;高空到近地面层深厚的负涡度系统对应的反气旋所伴随的整层持续下沉气流产生的绝热增温和晴空区辐射增温是这次高温天气形成的重要因素.此外气流沿太行山山坡下滑所产生的下沉增温效应对高温的产生起到了增幅作用.     

2009年夏季肇庆罕见高温的天气形势及气象要素分析

利用常规气象资料、NCEP/NCAR再分析资料,对2009年夏季肇庆高温天气形势特征和气象要素进行统计和天气学原理分析,发现副高脊线偏南和北半球极涡偏弱是引起长时间高温的异常大气环流表现。副热带高压的稳定控制和热带气旋外围下沉气流是造成肇庆高温天气的主要原因。热带气旋中心位置在肇庆东南或偏东方向480~1 370 km范围内的洋面上,非常有利于高温天气的形成。中、高层(200、500 hPa)下沉运动的增温作用比低层(850、925 hPa)贡献显著。前一天和当天08:00气温高、少云且无低云、前期少雨、地面吹偏西风以及低空偏北或偏东气流有利于出现酷热天气。     

山东省远距离热带气旋暴雨研究

应用1971-2003年的山东降水资料、常规天气图资料、台风年签和NCEP资料,对在华南沿海登陆和活动的热带气旋在山东造成远距离暴雨的气候特征进行统计分析,对环流形势场进行合成分析.建立了山东省远距离热带气旋暴雨的天气学模型.分别计算分析了山东有和无远距离热带气旋暴雨合成的水汽和温湿能的收支.结果表明:在华南沿海登陆和活动的热带气旋与西风带环流系统和副热带高压相互作用在山东造成的远距离热带气旋暴雨年均2.5次.暴雨的范围广、强度大.出现暴雨的时间比热带气旋登陆时间滞后.在山东造成远距离暴雨的热带气旋在华南沿海登陆时,中心东部有一股东南风或偏南风低空急流指向内陆.中高纬度中低层西风带环流弱,位置偏北.500 hPa西风带中的偏北气流与副高边缘的偏南气流在山东境内汇合.低层850-700 hPa伴有低值系统影响,山东为气旋性环流控制.热带气旋登陆后其中心附近的中低层偏南风急流向北伸展,绕过副高脊线直达山东.在台风中心附近至山东之间建立起水汽和温湿能的输送通道,把高温高湿的暖湿空气源源不断地向山东输送.在台风登陆后12-48小时内,山东暴雨区上空有大量的水汽和温湿能的净流入.暖湿气流与西风带气流相汇合,产生辐合上升,造成暴雨.     

2019年春季海南岛异常高温成因分析

利用海南岛18个国家气象观测站逐日最高气温、NCEP/NCAR逐日及逐月再分析资料和NOAA海温资料,分析2019年春季海南岛异常高温特征及成因。结果表明:(1)2019年春季海南岛全岛平均极端高温日数多、最高气温高、高温覆盖范围广。(2)西太平洋副热带高压(简称"西太副高")是春季高温的主导系统,2019年春季西太副高面积偏大、强度偏强、位置偏西,海南岛受西太副高主体异常偏强的下沉运动控制。(3)2019年春季东亚中高纬西风急流偏强,南海—菲律宾地区热带对流活动受到抑制,有利于西太副高加强西伸,局地下沉绝热增温加强;配合低层暖平流输送,有助于局地增温,进而促使高温发生发展。(4)2018年秋季至2019年春季,热带中东太平洋形成一次El Niño事件且秋冬季信号最显著,热带印度洋持续偏暖且春季最显著,这种海温分布有利于春季西太副高持续加强西伸,并控制整个海南岛,形成极端高温。     

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。     

热带大气季节内振荡对西北太平洋地区热带气旋路径的影响

利用NOAA的逐日OLR场资料、ECMWF逐日风场(850 hPa)资料、以及美国联合台风预报中心(JTWC)的热带气旋(TC)数据,参考Wheeler和Hendon提出的MJO指数,通过Combined-EOF方法定义热带20～90 d振荡(ISO)的指数,对西北太平洋(WNP)区域进行ISO不同相位的划分,深入研究西北太平洋地区ISO对于热带气旋(TC)路径变化的影响。研究结果表明,在ISO东风位相中,在ISO反气旋性环流东北侧气流影响下,西太副高南侧偏东气流较弱,生成在副高中的TC在140 °E以东转折的比率较大;而在西风位相,副高南侧偏东气流受ISO气旋性环流影响加强,生成在该区域的TC在偏东气流引导下首先向西,当西北移动至近海区域后,在西南季风气流以及副高西侧偏东南气流的共同作用下,容易发生顺时针的北折,因而在140 °E以西转折类的TC比率较高。还分析了台风个例中的ISO流场形势,发现当ISO气旋(反气旋)性环流中心与热带气旋中心重合时,热带气旋路径会发生突然的右折。      

热带气旋外围下沉运动的增温效应

从高温天气的主要影响系统副热带高压及物理量特征等方面，对2005年和2006年7月中旬江门地区两次不同强度的高温过程进行对比分析，探讨高温天气形成的物理机制。发现：副热带高压是高温产生的主要原因，副高的强度决定着高温天气的强度；物理量从水平和垂直两个方向所产生的增温效果是影响温度变化的重要因素，而热带气旋外围的强烈下沉运动的增温效应，是导致高温极值出现的直接原因。     

西南地区冬季气温年代际变化及可能成因分析

利用西南地区1970—2015年气象台站逐月气温资料,结合NCEP/NCAR再分析资料等,分析了西南地区冬季气温的年代际变化特征,并探讨了其年代际转折的可能物理机制。结果表明,西南地区冬季气温于1990年代前期发生暖突变。夏季热带西太平洋海温关键区（120~160 °E,10 °S~20 °N）与西南地区冬季气温在同时期发生暖突变,由于大气对海洋变暖的响应,在其西北侧激发了异常的气旋式环流,这种准GILL态使得西南地区恰好处于偏东偏南的暖湿气流中,配合西风急流偏强偏北,东亚大槽浅薄,不利于冷空气南下,西太副高偏强偏西使西南地区受下沉气流控制增温,并处于暖平流影响下,造成西南地区冬季年代际变暖。      

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。     

2013年温州市连续性高温特点及成因分析

利用人工观测整编资料、自动站观测资料、NCEP/NCAR2.5°×2.5°的一日4次全球再分析资料,统计分析了温州高温气候特征,并在此基础上特别分析了2013年温州高温天气过程。发现,温州高温主要出现在7、8月份,2003年以来高温日数出现了突增,高温主要出现在温州西北部的永嘉和西南部的文成地区。2013年7月下旬到8月中旬100 h Pa南亚高压持续稳定的东部型分布为温州出现连续20 d的高温提供了有利于的大尺度环流背景。副热带高压稳定且强度强是高温形成的主要原因,台风外围下沉增温和西南或偏西气流影响时也会导致高温天气。当温州出现持续高温时500 h Pa以下均为下沉气流;当受台风外围气流影响出现高温时,从高层到低层均为下沉气流且反映明显。当温州地区850 h Pa为20℃区域覆盖时容易出现高温,而当处于24℃区域覆盖时高温进一步加剧。台风活动偏南也是2013年持续高温出现的原因之一。     

一次登陆北上热带气旋不连续北跳的成因分析

利用常规及加密观测资料,对９７１１号台风倒槽及诱生低压的发生发展进行了诊断分析,探讨了登陆北上热带气旋不连续北跳的成因。指出：热带气旋中心逼近山东时,高空西风槽前正涡度平流和低空东南急流前部暖平流同时榆送到山东上空,以及积云以对流潜热反馈和背风坡地形的共同影响,引起鲁中风区北侧地面气压持续下降,是造成诱生低压发生发展和热带气旋中心连续北跳的主要原因。     

华东登陆热带气旋降水不同分布的对比分析

利用CMORPH降水资料，将热带气旋（TC）登陆后的降水分为路径左侧降水（L型）和右侧降水（R型）两类，并针对登陆华东地区TC的 L型和R型降水的大气环流场、环境水平风垂直切变以及台风环流内的动热力条件进行对比分析，结果表明:2005～2014年间登陆华东地区的20例TC中包括12例L型和8例R型。总体来看，大气环流因子对于登陆华东TC降水分布起主要作用。L型降水TC高层南亚高压主要呈纬向带状分布，在登陆过程中路径左侧维持偏东风高空辐散气流，中层西风槽偏东，西太平洋副热带高压（简称副高）偏南，环境水平风垂直切变指向西南。R型降水TC高层南亚高压断裂，呈经向分布。TC路径左侧风场较均匀，右侧东南风高空辐散气流明显。副高的位置偏北呈块状，同时环境水平风垂直切变指向东北，有利于路径右侧降水。台风环流内，低层冷暖平流输送以及水汽辐合与降水落区也有较好对应关系。L型TC低层暖平流的输送使TC西南象限低层增暖，大气稳定度降低。同时水汽辐合区也主要位于西南象限，有利于TC路径左侧降水。而R型TC副高位置偏北可将南侧的东南暖湿气流向台风环流更西部输送，东北象限维持暖平流，有利于路径右侧降水发生。     

发生在中国大陆的台风变性加强过程分析

通过对登陆台风Winnie(1997)的演变过程分析，发现登陆后的台风经历三个阶段：衰减阶段、变性阶段、重新加强阶段。其变性过程类似于Sekioka等人提出的复合型，变性后逐渐演变为Shapiro—Keyser气旋模型。通过对物理量的诊断分析发现，对流层中高层冷空气的下沉入侵以及对流层低层的暖平流是热带气旋变性的原因。冷空气的入侵使具有暖心结构的热带气旋演变为斜压结构的温带气旋。变性后气旋得到了重新发展，低层维持的较明显暖平流以及与高空急流相对应的散度区和高空涡度平流是导致气旋重新发展的重要物理因子。     

2011年6月7—8日平顶山地区高温天气过程的诊断分析

2011年6月7—8日平顶山市大部分地区出现了40℃以上的高温天气,尤其是8日平顶山地区7个站的自动观测站的最高气温都在40℃以上。利用NCEP再分析资料和常规观测资料对这次极端高温天气进行了分析,结果表明：这次高温天气过程的主要影响系统为700hPa上的暖脊和地面的暖低压,7—8日平顶山地区天空晴朗,辐射升温对高温天气的出现比较有利;物理量的诊断分析表明,出现高温天气时平顶山地区上空空气干燥并且有强烈的下沉运动和明显的暖平流,下沉增温和平流增温有利于高温天气的出现。     

影响滇东南地区的几次西行台风低压暴雨的雷达回波对比分析

通过影响滇东南地区的西行台风低压个例的分析得到滇东南台风低压天气的一些雷达回波特征。其西侧持续强盛的低空偏南急流使西移到云南的热带低压维持和加强,以及大量的对流层中低层中尺度扰动的存在是此类暴雨的触发机制;逆风区、气旋式辐合、大风区以及持续的暖平流是造成台风低压暴雨过程的直接的中小尺度天气系统。     

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.     

广西汛期大范围持续性强降水特征与天气学分型研究

利用1979—2019年国家级气象观测站日降水资料、ERA5再分析资料以及CMA热带气旋最佳路径集,对51例发生在广西的汛期大范围持续性强降水过程进行了统计分析与天气学分型研究,重点探索了不同类型过程的关键环流特征与锋生结构差异。主要研究结论如下：大范围持续性强降水过程有华北槽、南支槽、低涡切变、副高边缘、热带气旋以及季风低压等六种主要类型,均以稳定天气环流背景为共同特征。华北槽型发生频率最高,南支槽型平均持续时间最长且平均影响范围最广。华北槽、南支槽和低涡切变型过程的降水强度相当,主要落区在桂东北,由该区特殊地形及其与冷暖空气交绥共同作用而引起锋生,较强锋生起始高度较高且不深厚,但在中低层都存在一定干冷空气的侵入,尤以华北槽型最明显,有利于增强大气不稳定度以及锋生发展;另外,南支槽型在沿海伴有暖区雨带。副高边缘、热带气旋和季风低压型降水强度较大,主要落区位于桂南,大多则由地形抬升暖空气、狭管效应以及地形摩擦辐合作用而引起锋生,触发和维持高效的暖云降水,后两者强锋生起始高度较低且深厚,暖云降水效率更高,而南支槽型沿海锋生区和副高边缘型强锋生相较浅薄。