6月广东持续性暴雨过程概念模型的建立

利用1979—2011年广东省86个测站地面观测逐日降水资料及NCEP-DOE 第二套分析资料,通过合成分析和过程回报检验等步骤,从中高纬度环流型、区域动力上升条件和水汽输送条件三方面,确定广东6月持续性暴雨信号并进行量化表征,建立了广东持续性暴雨发生的概念模型。从30次历史持续性暴雨过程检验表明,有28次过程符合概念模型。通过2012年6月21—24日持续性暴雨过程检验表明,概念模型有一定实际应用价值。根据概念模型结合模式预报产品,将可进行中期和延伸期预报。另外,中高纬度环流型有一定持续性,通常提前1～4天出现异常信号,这对短期天气预报也有参考价值。      

区域自动站本地历史资料库的建立与应用

将Excel文档转换DMB的数据库,然后使用《地面信息化资料处理系统》软件进行资料的查询统计,既方便又能提高工作效率.     

近半个世纪中国区域历史气温网格数据集的建立

气候序列长度不一致以及由此导致的空间抽样误差在气候变化检测研究中常常产生影响,因此往往需要把全球或者区域尺度气候数据转化为格点气候数据集.文中分别采用修改后的一级差分方法和普通Kriging方法,把中国大陆(共约728个站,不含港、澳、台地区)气象台站1951年1月-2004年12月经过质量控制和均一化的历史气温数据转化为2.5°×2.5°经纬度网格化数据集.对比分析表明应用上述两种方法,(1) 格点化带来的空间抽样误差较小;(2) 格点化后的格点气温序列和站点序列相关程度很高;(3) 不同的方法建立的格点数据集在序列的相关性、距平场的相似性描述方面均非常一致.二者的相关性和相似性也表明文中所建立的格点数据集是比较合理的.最后利用格点化后的气温数据集,分别采取距平平均方法和一级差分方法,对近54年中国气温变化趋势进行了更为准确的估计.不同的计算方法对中国区域气温增暖幅度的研究表明,整个中国区域内近50年气温表现出一致的增暖特点,其中以北方地区(西北、东北)气温增暖幅度最大,个别地区达到近0.6 ℃/(10 a),而最低的长江中、上游地区,年均气温增暖幅度较小,还不到0.1 ℃/(10 a),全国平均的年平均气温近54年来增暖速率约为0.23-0.25 ℃/(10 a),这和其他专家得出的结论是基本一致的,而由于文中对数据集进行了较为系统的质量控制,使得估计结果更为精确、可信.     

一次广东连续性暴雨过程的分析

本文着重从天气系统背景、云图特征等方面人手，对2001年6月广东省连续性暴雨的成因进行了分析。结果表明，此次过程是在华南西部高空槽及中低空切变线长时间维持及摆动的形势下形成的，暴雨中心及强度与对流云顶TBB的最低值中心及强度有密切关系。     

广东一次强对流天气过程分析

利用常规探测资料和雷达等非常规资料,对2007年4月17日一次大范围强对流过程的天气背景、物理量诊断、雷达回波演变特征等进行了分析,结果表明:雷达反射率图上出现的三体散射回波以及对应的径向速度图上中等强度的中气旋预示着强冰雹的出现,局地剧烈天气(大冰雹和11级强风)出现在锋前,而大范围的强对流天气则出现在锋面附近;干冷...     

"2009.6.3"广东强降水过程分析

利用常规观测资料、数值预报、NCF.P1°*1°再分析资料、物理诊断量、卫星云图、雷达回波、地面自动站等资料,分析了2009年6月3日(以下简称"6.3")广东暴雨级强降水过程的特征,并探讨了此次暴雨级强降水的成因及落区.结果表明:此次天气过程是在高空槽、中层切变和地面低压槽共同配合下产生的;西北部暴雨发生在850hPa切变线南侧的风速辐合区,中部及粤东的暴雨与500hPa高空槽的移动有很好的对应关系.分析还发现:以大尺度天气为背景,充分分析数值预报可以大概确定强降水强度及落区,再仔细分析卫星云图、雷达回波、自动站等资料可以基本确定强降水发生、发展及结束时间.     

北京城区夏季污染建立、维持、消退的天气过程

利用北京城区污染观测站2006~2013年夏季可吸入颗粒物PM10逐日浓度检测资料,挑选所有PM10浓度大于150μg/m~3的个例,合成分析华北及北京地区风场变化情况,发现风速在污染当天变化不明显,南风与PM10的相关性普遍为正,污染当天各区南风增加较大,太行山一带甚至增长了5倍。南风异常可能会使河北、山东等地污染物向北京输送,造成北京大气污染。同时我们分析北京夏季空气污染时大气环流特征。在500 h Pa与200 h Pa,北京和内蒙古上空有显著的高压异常。在850 h Pa,环流场表现为东正西负的高度场异常,其中北京在正负异常分界线上。低层气压梯度异常会造成北京和以南地区南风异常。同时,我们发现北京污染天气伴随的高空环流异常具有准定常特征。在污染前4天,蒙古上空存在一个显著的高层高压异常。该高压异常增强并向南延伸,在污染当天控制北京和内蒙古。在污染消退期,该异常也逐渐消退。但在消退后第四天,北京和内蒙古上空依然受高压异常控制。这表明北京夏季污染和高空准定常环流异常有关。     

一次连续臭氧污染过程的气象条件分析

利用邢台市生态环境局的大气污染物监测数据和同期气象观测资料,对邢台市2018年6月10—24日的一次臭氧污染过程进行了分析。结果表明:(1)污染过程中邢台市4个监测点臭氧质量浓度变化趋势基本一致,邢师高专臭氧质量浓度最高,市环保局最低;臭氧质量浓度日变化呈单峰型,05:00—06:00最低,15:00最高,邢师高专臭氧质量浓度昼夜差最大,市环保局昼夜差最小。(2)晴天、阴天、雨天臭氧质量浓度变化趋势大致相同,日变化也呈单峰型,晴天臭氧质量浓度日变化剧烈,雨天则变化平缓。(3)臭氧质量浓度与平均气温、最高气温、最低气温、太阳辐射、平均风速均呈显著的正相关关系,其中与最高气温相关系数最高;臭氧质量浓度与NO_2、PM_(10)、CO、PM_(2.5)污染物之间呈显著负相关关系。(4)经过较强太阳辐射照射后,当最高气温在29℃及以上,相对湿度在30%～60%之间,风向为偏南风时,臭氧质量浓度在12:00—19:00时段易超标。     

广东阳江一次强降水过程的成因分析

2011年6月28—30日广东南部沿海及珠江三角洲地区发生连续强降水过程, 其中29日强降水发生在季风涌背景下。采用常规气象资料、 区域自动站资料以及NCEP/NCAR分辨率1°×1°再分析资料, 着重分析29日受季风涌影响的强降水成因。结果表明, 此次过程发生在季风槽偏强的背景下, 季风涌的爆发和加强主要表现在低空急流的增强上; 无论时间上和空间上, 低空急流与强降水均有很好的对应关系, 其左侧的强辐合与高层的强辐散相配合, 是强降水发生发展的原因之一; 季风涌爆发后, 不稳定能量得到再次积累, 大气维持高温高湿的条件不稳定状态, 有利于降水增大和维持。     

广东两次相似强对流过程的对比分析

为探求2016年4月10和13日广东出现两次相似的强对流天气过程的异同点,利用常规观测资料、双偏振雷达资料和NCEP再分析等资料,对两次过程的形成条件和双偏振雷达回波特征进行对比分析,结果表明:"4·13"低层暖平流和西南急流更强、范围更广;"4·13"边界层有弱偏东到东南风,中层西风显著增强,垂直风切变明显强于"4·10",更有利于超级单体的发生发展;"4·10"水汽主要聚集在粤北和广西,"4·13"则主要聚集在广西和珠江口,与实况瞬时风速大值区相吻合;在双偏振雷达特征方面,对比强度、差分反射率(ZDR)和相关系数(CC)都存在明显的差异,双偏振参量分析表明"4·10"具有明显的冰雹特征;而"4·13"无明显冰雹特征,但有短时降水强度和大风强度显著增强的特征。     

广东区域智能网格实况分析产品的检验评估

利用广东省水文站降水观测实况、国家气象观测站和区域自动站资料,对广东区域2020年的网格实况分析产品质量进行检验评估,结果表明:(1)2020年广东省5和1 km温度网格实况数值与站点实况相近,逐时温度、最高气温、最低气温平均绝对误差均小于1℃;(2)降水网格实况的误差随着降水量级增大而增大,个例对比评估显示1 km实...     

广东一次补充型冷空气过程分析

本文通过对2001年1月的一次强冷空气过程分析，总结出在500hPa南槽北脊高低纬反位相配置形势下，不利于冷空气南下越时南岭，低层冷空气只能在南岭北侧堆积，但当冷空气堆积到南岭两侧温差超过10℃以上，南岭以北的冷空气积聚已达临界值，一次不太强的冷空气补充也会使冷空气冲破南岭屏障，这时影响广东的冷空气已经是前几次叠加，强度明显加强。     

京津冀4次重度污染过程的气象要素分析

利用2014年京津冀地区4次重度污染过程中的AQI数据及相关气象资料,分析了4次重度污染过程中相对湿度、平均气温、平均风速和海平面气压的一些特征。结果发现:京津冀中南部是重度污染发生的主要区域,是这4次过程中的共同点;就目前的排放水平而言,相对湿度持续高于60%时是出现重度污染并维持的重要指标;平均气温对于出现重度污染过程的指示意义不足;无论是在冬季、春季还是秋季出现的重度污染过程,平均风速小于2.0 m·s~(-1)是污染物堆积的必要条件;海平面气压的高压和低压区位置对于污染范围有着明显影响,高压区位于京津冀地区的偏东位置时,有利于该地区污染出现或维持重度水平。     

北京一次连续重污染过程的气象条件分析

2006年4月7—10日北京出现空气质量持续重污染,对当地生产和生活带来较大影响。从天气形势、气象要素、流场、大气稳定度等方面分析了这次重污染的形成及维持原因。结果表明,此次连续重污染过程是一次沙尘过程先后两次影响北京所造成。第一次为内蒙沙源地沙尘随西北气流南下影响北京的典型沙尘污染过程;第二次是移至下游的沙尘在“回流”天气形势下沿偏东风返回北京所造成,较为少见。这次重污染是混合型的,是沙尘和静稳气象条件共同作用的结果。     

河南省三次重污染过程的对比分析

利用气象观测资料、EC-Interim再分析资料、L波段雷达的探空资料以及空气污染资料,对比分析了河南省2015年11月27日至12月25日的3次重污染过程。首先从范围、时间、强度、首要污染物等方面对比分析这3次过程的污染特征。其次对比分析这三次过程的气象条件。结果表明:污染期间平直的环流、弱的气压场、高湿、小风、逆温均有利于重污染的产生; I和Ⅱ污染最重日500 h Pa河南处在弱脊区,Ⅲ处在槽后的西北气流中;偏北风有利于污染物由北向南的传输,造成大面积重污染且污染达到最重;三次重污染过程的结束均是由于西路冷空气入侵造成;风速、湿度、24 h变温和24 h变压与PM_(2. 5)有一定的超前滞后关系,其中超前4 h风速、超前1 h湿度、超前10 h变温、超前19 h变压和PM_(2. 5)浓度的相关性最好。边界层内,三次过程均存在不同程度的逆温,I过程大部分时间同时存在接地逆温和悬浮逆温; Ⅱ和Ⅲ整个过程几乎均有接地逆温存在,而大部分时间不存在悬浮逆温;湿度场的垂直方向上,I过程存在明显的上干下湿特征,而Ⅱ和Ⅲ过程不存在。Ⅱ和Ⅲ都是中西部污染最先清除、其次是北部、南阳和东部地区;而I过程北部最先清除。     

宜昌一次连续性严重污染过程成因分析

2015年1月15—16日,宜昌及周边地区经历了连续性严重污染天气过程。文中利用污染物浓度数据和严重污染时段内气象资料及后向轨迹模型,分别分析了严重污染天气发生发展过程中的气象条件和污染物源地。分析表明,细颗粒物浓度(PM2.5,大气中直径小于等于2.5μm的颗粒物)具有明显的日变化特征,峰值一般出现在午夜,次峰值出现在中午12时前后,两个谷值分别出现在日出前和下午16—17时。通过与历史气候数据比较发现,2015年1月14—15日污染物浓度快速上升的时段内,宜昌站的气象条件表现为明显的相对湿度正距平(10%)以及较大的最大风速负距平(-1m·s~(-1));宜昌城区位于地形辐合线影响区域,有利于细颗粒物的聚集。宜昌站的探空数据表明,在1月14—15日期间,垂直方向上,1 km以下的大气中存在明显的逆温层,并且相对湿度保持较高的值(80%~90%)。风廓线雷达监测结果表明,1月14—15日,边界层顶较低,边界层以内为小风或静风流场,且以下沉气流为主。以上气象条件有利于气溶胶的吸湿增长和浓度的聚集。对1月1—20日后向轨迹分析表明,在宜昌地区,与4—5日相比,在15—16日持续性严重污染过程中,偏南轨迹造成的污染物在本地滞留性、往返性运动更明显,而且在到达本地之前6 h,均从城区以东进入,配合向东开口的喇叭口地形,更易造成持续性严重污染。     

浮尘和重污染天气过程个例分析

利用MICAPS资料、NCEP再分析资料和环境监测站大气成分监测资料,分析2015年3月29日连云港地区一次浮尘及重污染天气过程,结果表明:由于上游地区出现沙尘天气后,空气中大量沙尘粒子随着高空西北气流携带向东南输送,影响连云港,从而形成浮尘天气;高空有西风急流带,400hPa下沉运动加强,高空动量下传是形成浮尘天气的动力条件;连云港处于弱气压场中,大气层结稳定,空气干燥,风力较小,不利于沙尘粒子和污染物扩散;由浮尘的质点后向轨迹模拟得知,沙源来自蒙古国东部地区,与高空形势分析结果一致。     

西安城市PM10污染特征及持续重污染过程分析

对2001年4月至2006年5月西安PM10污染资料的统计分析发现:西安城市PM10污染主要发生在冬春季节,城区污染比郊区明显偏重,工业区污染也明显重于生活区.5年中2002年污染最严重,年超标日达190天,3天以上3级以上持续污染过程18次.重点分析了2002年12月9～21日西安持续重污染过程,此过程是在500hPa为平直西风气流下.地面均压系统缓慢东移,边界层内出现稳定的大气层结以及近地面产生小尺度局地环流体所形成.     

广东“4.21”飑线过程的中尺度分析

利用常规气象观测资料、NCEP1°×1°的再分析资料,对2017年4月21日广东出现的一次大范围飑线过程进行中尺度分析,结果表明:冷锋和切变线南压是产生该次飑线的主要机制,高空小槽东移、冷锋南下、切变线南压、高空急流和中低层西南急流是该次飑线过程的主要影响系统;各层急流有相交,上干下湿和上冷下暖的垂直结构明显,是该次飑线过程重要的动力和维持机制;850hPa低空急流没有形成是该次飑线过程没有出现大范围强降水的主要原因;双偏振雷达参量对冰雹有指示作用。