青海东部一次区域性寒潮天气的成因分析

利用Micaps常规气象资料,从天气学角度对2015年4月1日青海省东部区域性寒潮天气过程的环流背景,影响系统及成因进行了分析。结果表明:此次寒潮天气过程主要是由乌拉尔山阻塞高压前部偏北气流引导极地冷空气南下在乌拉尔山东南部一带堆积,形成强大的冷高压;巴湖低涡分裂小槽东移南压,引导冷空气南下,在青海东部与南支槽叠加,促成了青海东部此次中到重度寒潮天气;乌拉尔山东南部地面冷高压分裂冷空气扩散南下,北路冷空气东灌进入青海东部河谷地区,与西路冷空气在青海东部地区锢囚,利于冷空气在青海东部维持;中低层强冷平流也是产生寒潮天气的触发机制;夜间辐射冷却加剧青海东部地面降温;新疆北部至河西走廊西部的中高层高空急流强盛,青海东部位于急流出口区右侧,利于高空动量下传,导致地面风速加大,另外地面冷锋后部气流下沉加压,也是导致地面出现大风的原因之一。     

“8·23—24”上海远距离台风大暴雨影响分析

利用常规天气资料、物理量场资料、雷达资料、云图资料以及主要业务模式预报资料等,对2015年8月23和24日上海地区大暴雨进行了分析。分析表明这是一次远距离台风与北方扩散南下冷空气共同影响产生在上海及周边地区的大暴雨过程。1515号台风天鹅北侧外围的偏东风急流为强降水区提供了源源不断的水汽;北方扩散南下冷空气与台风北侧外围的东风急流汇合使得辐合抬升得到加强;各业务模式的检验表明,由于无法精确预报台风的位置、台风外围的偏东风气流影响的强度和地区以及冷空气强度等,大部分业务模式无论是降水落区、强度及最强降水时段预报均存在较大的误差。在模式预报有误差的情况下,要重视实时资料应用,及时做出短时暴雨预警。     

渤海西岸降雪过程中偏东风在250 m塔层内的特征分析

利用天津铁塔观测资料、加密自动站和常规观测资料,针对4次渤海西岸典型降雪过程,分析了偏东风在降雪发生前后的演变特征。结果表明：4次降雪过程均属于回流降雪,其水汽来源与西南气流的水汽输送和近地面层的东风水汽输送有关;地面东风出现在降雪开始之前8 h以上,风速一般在2 m·s^-1左右,220 m高度可达12 m·s^-1左右。从造成东风的系统看,由南部北上的低压系统造成的东风或东南风湿度比较大,而由东北南下的冷高压造成的东风或东北风都比较干。出现最大降雪的时段,塔层的东风显著加大,而地面的风速变化不明显。     

温州一次重度霾天气过程分析

利用常规气象观测资料、探空站资料、环保部门提供的AQI监测数据,对2015年1月26—27日温州地区重度霾天气过程进行了综合分析。结果表明:此次重度霾过程影响时间之长,影响之严重,在温州霾气象记录中是十分罕见的;高空3层西北气流控制,风速较小,静稳天气,地面冷空气扩散南下,将浙北方污染物推至浙南,重度霾天气是由北方污染物输入和本地污染物叠加,地面存在弱辐合,近地面又存在逆温层不利于水汽和污染物在垂直方向扩散,利于大气颗粒污染物在浙南温州地区堆积,使得霾污染天气稳定维持;此后,冷空气主体南下,风速加大,气象扩散条件转好,污染物扩散至海上或福建,霾渐消散。     

2011年隆冬北京初雪成因分析

利用常规、加密观测自动站资料、雷达风廓线资料、L波段探空风、微波辐射计资料和NCEP1°×1°再分析资料,对2011年2月9—10日北京首场降雪天气过程进行了成因分析,结果表明:此次降雪过程是在高空短波槽、东风回流和地面倒槽的共同作用下产生的。东路冷空气经东北平原南下到渤海,而后向西移动形成回流。华北地区的东风回流具有西北方向浅薄、东南方向深厚的楔形结构,同时具有湿冷的特性。东风回流前沿有辐合上升气流和锋生,在近地面层形成冷垫和小幅度增湿,西南暖湿气流在冷垫上爬升造成降雪。500 hPa短波槽前的正涡度平流和850 hPa的温度平流促进了河套附近地面倒槽的发展和东移,倒槽的辐合上升区与东风前沿的辐合区叠加导致上升运动加强为北京降雪提供了动力条件。西南暖湿气流是降雪过程的主要水汽来源。     

哈尔滨太平国际机场初雷天气分析

本文基于MICAPS天气实况资料,通过高低空环流场、K指数和垂直温度层结以及气象要素等方面研究了哈尔滨太平国际机场一次罕见的伴有扬沙和雨夹雪的初雷天气过程,得出以下结论：此次天气过程主要受蒙古气旋东移影响,哈尔滨机场受低涡前暖平流控制,有利于水汽的输送,后期随着冷空气的南下,地面转为冷锋影响,锋前后有强烈冷暖平流,且温度梯度较大,850hPa风向风速辐合条件较好,有较好的辐合抬升条件。较为强烈的低层低涡辐合系统是本次对流性天气的动力条件,低涡前后西南风和西北风引起的冷暖空气交汇是本次对流性天气的热力条件。风向风速、温度等气象要素在此次天气过程中存在明显变化。     

克州地区一次大暴雨天气过程分析

对2003年5月26日夜间到28日发生在克州地区的大到暴雨天气过程进行了诊断。分析了高空环流形势、地面冷空气、T213-700hPa湿度场和850hPa偏东风场、降水的物理条件,找出造成此次天气过程的主要原因。     

雷州半岛东部沿海风况的特征

统计雷州半岛东部海岛自动站的近4年观测资料,分析得到雷州半岛东部沿海海面风的时间变化特征和大风特点。结果表明:雷州半岛东部沿海风速冬季最大、夏季最小;日平均风速分布呈单峰型,且日较差较小,正午前后风速较大,傍晚到次日早上风速较小;全年主导风向为东南、东北和偏东风,春季的主导风向为东南、偏东风,夏季以东南风向为主,秋季主导风向为东北风和偏东风,冬季主导风向为东北风;热带气旋和冷空气是造成沿海大风的主要原因;热带气旋所致大风的平均阵风系数和离散度均明显大于冷空气样本。     

一次由低层浅槽触发的强降雪过程分析

利用M icaps常规资料及物理量场对曲靖地区2005年3月一次强降雪天气过程进行诊断分析。结果表明:新疆北部至70°N深厚高压脊的维持有利于高纬冷空气往南输送,冷空气在四川、贵州堆积加强后由东北往西南方向推动,地面准静止锋自北向南影响曲靖,在有持续的、充足的冷空气补给的高空环流背景下,低层高原以南出现的浅槽不容忽视,其槽前西偏南气流带来的水汽条件与南下偏北气流的切变辐合都是发生强降雪的极重要因素。     

灾害性大风发生机理与飑线结构特征的个例分析模拟研究

2009年6月3日在我国河南发生了历史罕见的强飑线天气过程, 造成了严重的人员伤亡和灾害。为了解此次飑线天气的特征和产生的机理, 本文采用卫星、雷达及地面加密观测资料, 结合中尺度WRF(Weather Research and Forecasting)数值模式, 研究了此次飑线产生的天气背景、宏微观结构特征及造成灾害性大风的机理。结果表明, 此次飑线过程的主要影响系统是东北冷涡, 其后部横槽引导的南下冷空气与西南暖湿气流在河南新乡南部一带交汇促发强对流过程, 最后演变为飑线。但由于低层西南风偏弱, 水汽条件不足, 飑线发生的环境较为干冷。飑线产生区大气处于条件性不稳定状态, 对流有效位能(CAPE, Convective Available Potential Energy)在1300 J/kg左右, 并具有适平的垂直风切变。地面气象场显示飑线具有相对冷湿的雷暴高压和强冷池, 飑线过程产生的灾害性天气以大风而非强降水为主。数值模式结果显示飑线下沉气流的最大值仅为-13 m/s, 而地面风速最大值达到35 m/s, 是最大下沉气流的2.7倍。进一步的数值敏感试验表明, 降水粒子的蒸发和融化冷却过程对降低地面温度和产生地面强风速具有重要影响, 其中雨水蒸发过程产生的最大等效冷却率为-3 K/min, 远大于霰融化冷却率-0.7 K/min, 因此雨水蒸发过程是影响冷池强度的关键因素, 而地面强冷池在此次飑线灾害性大风的产生中具有重要作用。     

影响青海高原地区一次大范围灾害性天气的成因分析

2006年3月12～13日青海省大部出现了一次罕见的灾害性天气过程,过程期间先后出现了强降温、暴雪、大风及沙尘暴天气。本文使用数值预报产品及实况资料分析了此次过程的成因,过程前期乌拉尔山和鄂霍次克海为高压脊,从极涡向西伸出一个东西向横槽不断加深,在东移南下过程发生转竖,其携带的冷空气于12日开始影响青海省东北部地区,造成了上述地区的降温及吹风沙尘天气;同时低纬地区南支槽的建立,使水汽沿西南气流不断输送到高原地区,这两股不同性质的气流在青海省南部汇合,造成了青南地区的暴雪天气过程。冷空气主力过后,在新疆东北部冷空气再次堆积,同时又有极地冷空气沿东北气流不断对其进行补充,使之形成强冷涡,此冷涡于13日再次影响青海大部地区,造成了青海高原地区第二次强降温、大风天气。     

山西一次低空偏东风暴雪天气结构特征分析

应用常规地面、探空观测资料和NCEP 1°×1°再分析资料,对2011年11月28-29日山西低空偏东风暴雪天气结构特征进行了探讨。结果表明:(1)这次低空偏东风暴雪是由高空西风槽、低空切变线、地面回流和倒槽共同影响造成。降雪前约18 h,山西925~850 hPa上空出现东北风;降雪前约12 h,山西中南部地面出现较强东北风,强降雪期间地面东北风强劲;降水开始前,低空东北风是干冷性质,降水开始后低空东北风是湿冷垫。(2)暴雪的水汽来源主要是源于西太平洋的偏东风水汽输送在北部湾附近转向的西南水汽与南支槽前的西南气流在西南地区汇合北上,再与西风槽前西南水汽结合;强降雪出现在700 hPa水汽通量中心西北侧等值线密集区且风向气旋性辐合的偏南气流区域。(3)强降雪伴随山西上空深厚湿层、500 hPa以下明显水汽辐合,以及800 hPa以上对流层中强上升气流,而上升区下是明显的下沉气流,这是由低空偏东风的契入产生的。(4)强降雪期间300 hPa西风急流不断东移南压,山西位于其入口区右侧,出现强辐散,有利于地面河套倒槽发展、维持,以及垂直上升运动的增强。     

惠州市2012年秋季一次罕见连阴雨天气过程分析

对惠州市2012年秋季一次罕见连阴雨天气过程,从天气形势、物理量等方面进行诊断分析,结果表明：连阴雨天气主要发生在冷暖气流频繁交汇的有利大尺度环流天气背景下,冷空气持续影响、副热带高压持续偏强偏西和西南风持续异常偏强是造成此次罕见连阴雨天气的主要原因.     

一次回流降雪过程边界层东风结构分析

利用常规观测资料和NCEP1°×1°再分析资料,对2010年12月23日凌晨至上午发生在河北的一次回流降雪过程进行了诊断分析,结果表明：地面蒙古冷高压外围的偏北风携带冷空气东移至东北平原后转向西南方向抵达河北中南部地区,边界层偏东气流将渤海水汽带向河北中南部;在降雪前期表现为“湿冷”,在降雪过程中表现为“干冷”;偏东风在太行山东麓地形作用下被迫抬升,其携带的水汽随之抬升,为降雪过程提供了弱的水汽条件;边界层内水汽通量散度主要表现为纬向水汽辐合,在降雪前主要由水汽平流引起,在降雪过程中主要由风场辐合造成。     

2011年1月贵州冻雨天气成因分析

利用2011年1月NCEP1°×1°6 h再分析资料和贵州省气象局提供的84个地面气象站1970—2011年冬季（12月至次年2月）资料对贵州省2011年1月持续的低温冻雨天气进行了气候统计和诊断分析。此次冻雨天气范围广,强度大,34个站气温达到40年来历史同期最低值。此次过程中的亚欧大陆环流异常的主要表现是乌拉尔山阻塞高压阶段性活跃,在里海槽前西南气流的持续补充下两次崩溃三次重建,在脊前形成深厚低压中心,导致频繁有冷空气南下影响贵州地区。     

2012年7月21—22日赤峰暴雨天气成因诊断分析

利用常规观测数据、卫星云图、雷达回波等资料,分析了2012年7月21—22日赤峰市一次暴雨天气过程的大气环流背景和物理量场的特征。结果表明:高空西伯利亚高压脊发展北伸,与前期的贝加尔湖冷涡持续稳定,不断有冷空气沿脊前偏北气流南下与西太平洋副热带高压外围暖湿空气在赤峰地区交汇;地面配合华北地区有中尺度气旋北上,在赤峰南部低层形成暖湿切变线,致使赤峰地区南部出现了大范围暴雨部分地区特大暴雨的天气过程。因此,高低空系统密切配合且持续稳定,近地面层的风场辐合作用是此次暴雨天气的主要特点。     

黄渤海一次强风天气成因分析

利用常规气象观测资料和NECP/NCAR1°×1°再分析资料,对2012年12月5—6日山东黄渤海强风天气过程进行了天气动力学分析。结果表明:较强冷空气与地面气旋相互影响造成大的气压梯度是造成此次海上强风的直接原因。变压梯度使得强风爆发初期风速迅速加大。单站3h变压越大,变压梯度越大,风速的变化就越大。当地面盛行北风时,正变压梯度方向与风向一致,变压梯度对北风风速的增幅作用就越明显。中高层冷平流的补充下传作用和低层冷平流的扩散均对此次强风过程具有重要影响。     

2015年2月都兰雪灾天气成因分析

采用都兰站地面观测资料和ECMWF每6h一次的再分析资料,对都兰2015年2月23—26日一次连续性降雪天气过程进行诊断分析,结果表明:此次强降雪天气过程期间,整体环流形势为西高东低型,极区冷空气沿脊前南下,在巴尔克什湖东北部积聚维持并向南侵入,是造成青海省海西东部地区连续性降雪的主要原因。此次过程以西南路径的水汽来源为主,结合500h Pa大气环流配置分析,由于伊朗低涡的存在,气旋前部的西南气流携带丰沛的水汽北上后转西北气流,与中高纬的冷空气在青海省汇合,为此次暴雪过程提供水汽。研究动力条件发现,过程期间都兰地区处于上升气流中,散度场上也表现为辐合状态,水汽抬升造成强降水。且K指数高值区一直在都兰地区稳定维持,为强降雪天气的发生提供有利条件。     

东部和中部型El Nino事件对云南冬季降水影响的差异分析

利用1981-2017年云南125个站逐日降水观测资料和NCEP再分析资料,对比分析了两类El Nino事件期间云南冬季的降水差异,发现东部型El Nino有利于冬季云南大部地区降水显著偏多,而中部型El Nino的影响却不明显。进一步从两类事件相应的大气环流等方面分析了造成降水差异的物理原因。研究表明:(1)东部型El Nino年,Walker环流在西太平洋为异常强的下沉气流,西太平洋副热带高压偏强偏西,Hadley环流在20°N为异常上升气流,造成云南水汽输送和辐合加强,中高纬度巴尔喀什湖和贝加尔湖脊发展,冷空气沿高原东侧南下影响云南,冷暖空气在云南频繁交汇,导致云南冬季降水日数明显偏多,相应降水偏多;(2)中部型El Nino年,Walker环流在西太平洋下沉支强度较东部型弱,相应的西太平洋副热带高压较东部型偏弱偏东,Hadley环流在20°N为下沉气流,对云南区域水汽输送影响较弱,同时中高纬度环流不利于冷空气南下影响云南,除对应冬季云南东部降水日数偏少外,对其他地区降水的影响不明显。     

2002年4月5日罕见的强对流天气成因及预报分析

对2002年4月5日发生的自1986年以来同期范围最大的一次强对流天气过程进行了较为深入的分析,得出此次强对流天气过程主要是以下因素影响造成的:(1)亚洲中低纬度地区短时期内出现异常强的经向环流,表现为高原低槽东移发展加深,诱发地面江淮气旋波强烈发展,引导地面冷空气从西路快速南下为强对流提供了动力抬升的重要条件;(2)低层流场上中尺度系统异常活跃,有发展强盛的SW急流扰动以及由西北气流与西南气流构成的冷式切变线,气流辐合作用明显;(3)大气中不稳定能量的积聚等。