一次昌吉地区春季强寒潮天气分析及数值模拟

先基于常规天气观测资料和美国FNL1°×1°逐6h再分析资料,对2014年4月23~24日昌吉地区一次寒潮天气过程进行分析和总结,而后利用WRF3.7中尺度数值模式对10米风场和地形作用进行分析,结果表明：（1）这次寒潮天气过程出现在欧洲高压脊东南衰退、西西伯利亚低槽东南下进入新疆爆发的大尺度环流背景下。（2）这次强寒潮过程的高位涡强冷空气来自欧亚北部和北极地区的平流层下部和对流层上部。（3）本次天气受西南水汽通道影响明显,从印度洋经过长途跋涉经过四川盆地以东地区,沿着西北方向在输送中绕过青藏高原,地形阻挡引起的损失相对较少,顺着甘肃地区到达41°N附近与北支带来的水汽相遇后向西输送进入昌吉地区。（4）低层强西北风急流向山脉辐合,造成暖湿气流在天山迎风坡强烈爬升,是暴雪发生的触发机制。通过地形敏感性试验表明天山地形的抬升作用减弱所引起的降水变小。     

2014年4月22日新疆寒潮天气过程锋面结构演变特征分析

中亚是寒潮强冷空气爆发的关键区,天山陡峭高大地形阻挡了冷气团前锋面系统的东移南下的移动,呈准静止状态,在中亚强天气中扮演着重要角色,目前研究不多。本文选取2014年4月22日08时开始北疆发生大风降温,南疆发生强沙尘暴的一次寒潮天气过程,利用常规气象观测数据和分辨率为1o×1o的NCEP再分析资料,分析了这次寒潮天气锋面过程的500 hPa天气形势和地面气压场形势;计算了和锋面密切相关的冷暖平流、温度梯度和锋生函数;分析了三个物理量在水平面以及西北东南向的垂直剖面上的三维立体结构和演变特征。研究表明： 500 hPa东欧脊在暖平流作用下快速发展,西西伯利亚槽在冷平流作用下加强并东移南下。受其影响,中亚地区地面图上锋面气旋发展旺盛,地面冷锋在东移过程中遇到平均海拔高度3000m的天山高大陡峭地形,温度梯度增大,产生较强的锋生。该锋面在对流层中下层的水平面图上表现为等位温线沿天山密集分布,位温梯度很大;在垂直剖面上,在天山位置表现为锋生,等位温线变为准垂直分布,梯度增大,宽度变窄。     

2006年春季河南一次强寒潮天气诊断分析

应用1°×1°NCAR／NCEP再分析格点资料,对2006年4月11-12日发生在河南省的一次强寒潮天气过程进行了热力因子和动力因子的诊断分析,结果发现：这次寒潮天气过程是西路和东路两股冷空气与暖平流共同作用促进蒙古气旋发展,并使低槽、冷锋东移南压造成的;不同的层结条件下垂直速度对河南前期增温、后期剧烈降温有利;非地转...     

四川省两次区域性寒潮天气过程对比分析

本文利用NCEP 1°×1°逐6小时再分析资料和实况观测资料,运用天气分析和物理量诊断的方法,对四川省两次冬季区域性寒潮天气过程进行了对比分析,结果表明:(1)两次过程均属于中亚横槽型寒潮(N型),前期欧亚中高纬度地区环流径向度加大,乌拉尔山阻高强烈发展,后期横槽转竖东移引导冷空气南下,南下冷空气与南支槽前西南气流交汇入侵四川盆地,造成寒潮过程;(2)过程发生前,盆地大部地区基础温度较历史同期偏高,利于气温进一步下降;(3)西南急流能够将水汽不断向盆地内输送,连续的降水对气温下降起到了加强作用,是造成强降温的原因之一;(4)850hPa强冷平流是寒潮过程的关键因素,冷平流的移动路径和强度中心与过程降温地区有很好的对应。      

2012年12月20-23日巴州寒潮降雪天气的特征分析

利用常规观测资料、自动站、T639客观分析资料,结合天气学原理和天气动力学诊断分析方法,对2012年12月20-23日巴音郭楞蒙古自治州（以下简称巴州）的寒潮天气过程的成因和降雪天气特征进行分析,并给出巴州降雪天气概念模型。结果表明：这次寒潮降雪过程是北欧阻塞高压向东南衰退,导致脊前横槽转成竖槽东南移,高空冷空气南压至40°N附近,造成巴州强降温、强降雪等寒潮天气,降雪阶段关键影响系统是700 hPa上的冷暖切变和风场辐合,水汽主要源自中低层西北方的经向和低层东南方的纬向输送;后续的冷凝降雪和阴雪阶段天气局地特征明显,水汽源自850 hPa至近地层局地的垂直输送。     

甘肃河西地区一次强寒潮天气个例诊断分析

2008年4月19~20日,受西伯利亚东移南下的强冷空气影响,河西地区出现了自2001年以来最强的1次寒潮天气.利用MICAPS资料分析了这次强寒潮爆发时的环流形势演变特征.同时采用NCEP/NCAR 2.5°×2.5°每天4次再分析资料,计算了60~105°E、35~60°N区域内,4月15日08时~20日08时300 hPa高空急流,500 hPa涡度、温度平流、垂直速度,700 hPa水汽通量散度等物理量.结果表明:此次强寒潮的爆发与高空急流在东移南下过程中逐渐加强有关,500 hPa正涡度区与槽前锋区配合一致,更有利于引导强冷空气东移南下.低层强冷平流对地面加压降温作用至关重要,垂直速度与大气层结稳定度有关.700 hPa水汽通量散度场分布特征对寒潮天气条件下的降水形成有明显影响,水汽通量散度极小值区域均有降水,最大值区域无降水而有沙尘天气.     

新疆"4.23"强寒潮降温特征分析

利用常规天气观测资料、美国NCEP 1°×1°逐6 h再分析资料,应用天气学原理和天气动力诊断分析方法,对2014年4月22—24日一场春季强寒潮降温天气("4·23"强寒朝)进行分析。结果表明:(1)前期北疆500 hPa上空被弱脊控制,欧洲脊强烈发展,强北风带建立,中高纬环流由纬向转为经向。中期欧洲脊衰退,引导冷空气向东南爆发,长波槽迅速东移南下侵入北疆,造成了本次寒潮天气。(2)寒潮爆发前期,日平均气温较历年同期偏高以及地形因素是导致冷空气强烈爆发、气温陡降的有利因素。(3)沿46°N的垂直温度平流、θ_(se)剖面图可以分析得出,地面冷锋先与高空锋面进入新疆境内,冷空气在6 h内迅速移动并且强度明显加强。(4)锋生函数分析表明强降温的区域、寒潮的路径和起始时间与其中心变化有很好的对应关系,可以清楚地分析出冷空气的时空变化。     

2008年4月天山北坡一次强寒潮天气成因分析

利用T213 0场预报资料对2008年4月18日新疆天山北坡带中部石河子垦区发生的50 a不遇强寒潮天气过程的环流背景、影响系统及物理量场进行了综合分析。结果表明：“2008.04.18”强寒潮天气主要成因是：里黑海脊发展东移与东欧脊同位相叠加并顺转, 脊前东北风带建立并加强,诱导泰米尔半岛冷空气沿脊前东北气流西南下到横槽中, 迫使横槽转向强烈发展东南压,并形成高空急流,强锋区和强冷高压;由于高压脊部分东南垮,导致中高纬度强冷空气大举东南下,造成强寒潮天气过程;西南急流与冷空气的交汇产生了较强的动力辐合和水汽辐合,对大暴雪的形成起到了重要作用;大暴雪发生在较强的能量锋区、高湿区和水汽通量辐合区内。     

台风远海北上背景下江苏一次大暴雨过程的中尺度分析

利用常规观测资料以及江苏省区域自动站资料、多普勒天气雷达和风廓线雷达资料、FY-2F卫星云图与NECP1°×1°再分析资料,对2014年8月7—8日发生在江苏的一次大暴雨天气过程进行了中尺度分析。结果表明:(1)该过程是在1411号台风"夏浪"北上、贝加尔湖高压脊建立、东北低槽东移南压的天气背景下发生的,其中两个强降水中心分别位于大丰市大桥镇和南通市幸福镇,最大雨强均为109.2 mm·h~(-1);(2)地面冷锋和辐合线触发对流风暴,对流风暴受低空风作用移动缓慢,造成大丰市大桥镇短时强降水;(3)地面中尺度涡旋东移到南通沿江地区,受地形作用而稳定少动,在有利的环境垂直风切变条件下,其右侧触发多个对流风暴单体,造成南通市幸福镇短时强降水;(4)初始对流云团的生成信息,对强降水临近预报有一定的指示意义。     

博州地区一次强寒潮天气特征分析

利用常规高空、地面观测资料和数值预报产品对2010年1月18-22日影响博州地区的一次强寒潮天气过程进行分析。结果表明:大风、强降温是本次寒潮天气的主要特征,造成大风和强降温的主要原因是前期气温异常偏暖,地面增压迅猛剧烈,阿拉山口风口的狭管效应对山口的大风也有增幅作用。     

河南省一次强寒潮天气诊断分析

利用常规资料和1°×1°NCEP格点资料,对2006年4月河南省一次强寒潮天气过程进行诊断分析发现:乌拉尔山阻塞高压、亚洲上空的极涡异常增强是本次强寒潮的行星尺度系统;南、北槽同位相叠加使不稳定小槽发展加强,槽后强冷空气南下是本次强寒潮的直接影响系统;正湿位涡与冷空气有很好的对应关系.中路冷高压整体南下的过程中,东路冷空气补充造成豫东和豫南的强烈降温;本次强寒潮天气过程中,强降水发生在MPV2≥0、MPV1由＜0转为＞0的地区,且主要降水时段出现在MPV1由＜0转为＞0之后6 h内.     

2008年12月2—6日寒潮天气过程分析

利用常规天气观测资料、美国NCEP/NCAR 1°×1°网格点逐6h再分析资料,采用天气学原理和天气动力学诊断分析方法,对2008年12月2-6日寒潮天气过程进行分析和总结.结果表明:此次寒潮天气过程出现在欧洲脊强烈发展并缓慢东移、北半球中高纬环流形势由纬向型向经向型转换过程中.西脊前强偏北风带南移、横槽涡度西部大于东部、横槽前东南方的负变高和横槽后部的暖平流正变高等促使横槽转竖;南掉极涡与转竖低槽合并后,低槽明显向南加深,冷空气势力显著加强并开始向南爆发;自西脊西北部入侵小槽压迫高脊向东南方向移动并逐渐崩溃,脊前偏北气流逆转为西北气流,引导冷空气大举向南爆发,造成了此次寒潮天气过程.强盛的冷平流是造成气温骤降的主要原因.强风的形成除与冷平流侵入有关外,还与高空动量下传的增加密切相关.山东半岛降雨和强降雪的环流成因和物理量特征存在明显差异,降雨为冷暖空气交汇所致;强降雪则是冷平流、海陆分布差异和地形抬升共同影响的结果.T639、ECMWF和日本等3种数值模式均对这次亚欧中高纬大气环流的演变和调整均做出了较准确的预报,尤以ECMWF模式预报性能最好.     

云南昆洛高速峨山段典型山地雾的诊断分析

利用常规观测资料和NCEP 1°×1°的逐6小时格点资料,对2005年12月29-31日云南昆洛高速公路峨山段一次典型的强山地雾过程进行天气动力学诊断分析,探讨了本次山地雾形成和维持的机理.结果表明:雾区上空850～800hPa层间存在逆温层或中性层,逆温层越强,山地雾越浓;近地层小于1m·s-1的微风有利于成雾;分析还指出这次强山地雾发生在久雨转晴和地面强变性冷高压西南侧的天气背景下,地面强辐射冷却效应对山地雾有触发和增强作用,地形背风坡有明显增雾作用.     

一次春季强寒潮的降水相态变化分析

应用NCEP 1°×1°资料、常规观测资料、自动站资料、多普勒天气雷达资料,对2007年3月河北省一次早春强寒潮天气背景下的降水多相态转换的成因与雨雪转换的预报进行了分析.结果表明:850hPa及以下蒙古高压和江淮气旋共同作用产生的偏东风导致低层大气温度持续下降,降水性质从雨转为雪.随着江淮气旋入海,高低空风向发生突变,从东北风转为西北风,加上太行山地形作用,使太行山东麓部分地区低层大气出现小幅升温,0℃层高度抬升,致使从雪转为雨.多普勒天气雷达回波图上,0℃层亮带高度的迅速下降,可作为从液态降水向固态降水转换的判据之一.天气学分析表明,当0℃层高度低于950hPa、地面气温在0℃上下、1000hPa温度低于2℃、925hPa温度低于-2℃时,降水性质将从雨向雨夹雪或雪转变.     

一次春季寒潮暴雨天气过程的诊断分析

利用天气图和自动气象站逐小时资料,分析了2006年4月11～13日湖北省强寒潮暴雨天气过程的成因,结果表明:引导气流的偏北分量增强使冷空气转向东南取西北路径入侵湖北是导致这次寒潮爆发的关键因素,天山一线向东南方移动的冷锋和湖北省上空强盛的冷平流为这次强寒潮过程提供了动力条件,蒙古冷高压的加强、测站热低压的发展和前期近地面层异常增温提供了热力条件。     

一次秦岭南麓暴雨中秦巴山区地形作用模拟分析

利用NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料对2014年8月30日发生在秦岭南麓一次暴雨天气过程的成因进行了诊断分析,并利用中尺度模式WRF V3.3对此次暴雨过程进行了模拟和地形敏感性试验。结果表明:(1)500hPa西风槽,700hPa、850hPa低涡切变和副高外围西南暖湿气流是暴雨的主要影响天气系统。(2)秦巴山区起伏地形,使陕南降水增多,关中降水减少;而地形起伏大小,会影响关中地区降水落区,地形起伏越大,关中地区降水落区越偏南;若去掉秦巴山区地形起伏,陕南降水落区和强度均减小,雨带北移。(3)秦巴山区对偏南气流的阻挡,使秦岭上空形成一风速梯度大值区,造成风速和水汽的辐合,激发上升运动,产生强降水;当秦巴山区地形高度按比例降低,或去掉秦巴山区地形起伏时,均造成秦岭上空风速梯度减小,水汽辐合减弱,雨强减小。(4)秦巴山区地形对秦岭地区降水有增幅作用,地形高度和降水强度呈正相关,地形越低,层结不稳定条件越差,能量越弱,上升运动越小,雨强就越小。     

5月初的寒潮（强降温）、强霜冻天气分析与预报模型

本文针对2004年5月初甘肃、宁夏、青海等地发生的寒潮(强降温)、强霜冻天气过程,从天气系统演变、气候背景、天气特征等方面进行了分析,结果表明,这是一次西西伯利亚横槽转竖与高原槽叠加形成强锋区,地面有鞍型场形成,过程前期增暖显著的甘肃、宁夏、青海等地出现了寒潮(强降温)或雪灾天气,并由此引起平流辐射强霜冻。另外,本文介绍了甘肃平凉市寒潮(强降温)、强霜冻预报模型及其在这次过程预报中的作用。     

“2007.4.1”四川盆地强寒潮天气过程分析

利用T2131°×1°和欧洲中心实时资料,对2007年4月1～3日四川盆地区域性寒潮天气过程的环流背景及影响系统进行了分析,结果表明:500hPa乌拉尔山到贝加尔湖以东为宽广深厚的低压带,地面上巴湖附近为冷高压,此冷高压在500hPa脊前西北气流的引导下东移南压,是造成此次寒潮大风天气的主要原因;而且低空急流也对降温有一定的作用。     

乌鲁木齐国际机场一次强东南大风天气分析

对乌鲁木齐国际机场2003年11月12日出现的强东南大风天气过程,利用常规天气资料和机场跑道自动观测系统(AWOS)采集的实时观测资料,对机场东南大风天气形势、机场跑道附近气象要素和水平风切变演变特征、高空风垂直分布特征等方面进行了分析,给出了东南大风的成因。     

包头地区春季第一场暴雪型寒潮天气过程的预报分析

利用常规天气图、欧洲数值预报图、T213资料,对内蒙古包头地区春季（2007年3月31302时-5日08时）第一场暴雪型寒潮天气过程用天气学的方法进行分析预报,分析结果：高空强盛的西南气流与低空的暖湿切变和地面倒槽北上东移是造成包头地区这次大暴雪的直接影响系统,而来自西西伯利亚的强冷空气造成华北及以南地区的强寒潮天气过程。