1000mb面及500mb面图解法数值预报的新尝试

本文提出了1000mb 面及500mb 面图解法数值预报的新方法.其特点是:(1)考虑了整个对流圈的铅直结构.用 Sawyer-Bushby 模式进行计算;但方法可推广到其他模式,例如Eliassen 模式.(2)500mb 面不当作无辐散层,无辐散层可置于其他适当的等压面上.方法的要点是利用 Bolin 定义的等效斜压层上某些平流来计算1000mb 及500mb 面的变高.讨论了一些实际试验结果.     

一个简单的二层模式及其推广

在某些近似下,作者推导了一组闭合的预告500mb 高度和500mb 与某等压面之间的厚度的方程式;把它推广,作者还求出了一组预告三层等压面高度的方程式.和 Sawyer 等人~(**)的作法不同,在推导过程中,垂直速度随高度的分布未加以规定.这些方程式可以用电子计算机计算,也适合于图解计算,在业务工作中可以应用.在本文中作者还论证了空间平均场的準恒定性,并提出了选取边界条件的几种方法.     

应用传真天气图 做好预报服务工作

去年入冬后,我们开始试用传真天气图作预报。对如何应用传真图做好3—7天农事关键期的天气预报,初步摸索出一点经验,在今年的预报服务中,为农业生产趋利避害。稳产、高产起到了一定的作用。我们主要是应用日本气象厅发布的500mb涡度和700mb垂直速度的24～96小时预告图,结合中央台发布的北半球500mb形势图,进行分析判断,作出3—7天趋势预报的。在4月3日和4月8日二次露地播种关键时期的预报服务中收到良好的效果。     

传真图在大(暴)雨短期预报中的应用

我站自1981年5月开始接收长沙中心台播发的地面,850mb、700mb、500mb等层次的天气形势分析图,经一段时间使用,感到用它做县站24小时大(暴)雨预报,效果很好,现以1981年5—6月份为例作论述。 我站5—6份的大(暴)雨95％以上是由于高空槽东移过程中,槽后引导冷空气南下,推动河套以南锋面南下,在高空槽和锋面共同影响下发生的,只有5％左右的大(暴)雨是由于台风槽影响造成的。例如1981年5月2日的地面图和高空500mb环流     

梅雨期武汉地区的暴雨

梅雨期武汉地区暴雨预报难度较大,今根据1959年到1979年的28次的暴雨过程,从低空急流及低值系统两方面进行分析。一、低空急流与暴雨关系 1.低空急流标准:850或700mb任一层上芷江、长沙和南昌三站中有二站出现偏南风,风速≥12米/秒,定为低空急流。 2.低空急流与暴雨关系的统计分析: 从1959到1979年梅雨期的28次暴雨过程中,24小时前出现低空急流有23次,占82％;还有5次先出现降水,然后低空急流才建立。 (1)低空急流形成的方式: 从500mb上分析,低空急流形成主要有两种方式:     

温州市区5——6月中到大雨短期预报的MOS方法

为摸索日本传真预告图在我市(32°N以南)的预告能力,我们以80—82年5—6月日雨最(20—20时)>10毫米,共34个样本为预报对象,应用JMH台广播的08时FUFE_(502)(500mb高度,涡度24小时预报)、FSFE_(02)(地面气压、降水量24小时预报)和FX FE_(782)中的700毫巴垂直速度24小时预报以     

晴雨、大雨MOS预报方程

我县从1982年7月开始接收东京气象厅发送的部分形势、要素及物理量预报图(500mbH、24~S、48~S预报,地面 P、R24~S、48~S预报,850mb T、风、700 mb。ω24~s预报),北京气象中心发送的部分原始方程模式形势预报图(500mb48~s预报,700mb36~s预报,和国内降水24~s、48~s预报)。经过近一年的使用,我们感到效果较好。我们利用前汛期雨日频繁及大雨较多的机会,根据模式输出预报图提供的各种信息,分别建立了81、82年6月份和83年5月份的晴雨、大雨MOS预报方程。     

考虑地形运动学边界条件的斜压大气发展倾向计算

本文讨论在大范围高空温压场的斜压发展短期数值预报中考虑地形运动学边界条件的具体方法,并用张弛法计算了二个实例的高度倾向.计算结果说明在天山阿尔泰山一带地形变高在700mb 上可以大到70—80米/24小时,下层更大,是需要考虑的.但是由于地面风决定的困难,还需要考虑改进模式,在高速电子数学计算机上大量试验,才能在日常预报中使用.     

950毫巴风场和温湿场与暴雨的关系

我们在华南前汛期几次暴雨过程的分析中,发现海拔500m低空(或950mb等压面)的风场和温湿场与暴雨有着很好的对应关系。一般说来,行星边界层的厚度约为1500m,海拔500m处(约950mb)可近似地代表边界层的情况(国外准备把925mb层来代表行星边界层)。在我们的分析中,发现暴雨最强的时刻,500m低空的辐合也最强,影响暴雨的温湿场特征在     

北半球500mb环流形势的年度预报

本文根据北半球500mb 月平均年际变高的分析,发现北半球大气环流的年际变化具有周期性的振动.从而提出了一个500mb 月平均位势高度值的预报方程。即:(?)(?).验证了四年的预报效果,平均相关系数为0.65.     

两次飑线过程中短时强降水和冰雹强度差异及成因分析

利用常规观测资料、雷达反射率资料和NCEP/NCAR提供的FNL再分析资料,结合中尺度非静力模式(WRF)的模拟结果,分析了2009年6月3—6日两次飑线过程的环境背景、移动路径以及短时强降水和冰雹强度的差异及其产生的原因。结果表明:移动路径的差异主要由500 hPa以下引导气流不同造成。数值模拟和水汽试验得出,两次过程在垂直方向的水汽条件存在明显差异可能是短时强降水及冰雹强度不同的主要原因。700~850 hPa水汽的多少对霰(雹)比含水量的大小非常敏感,这一区域的水汽增多,则霰(雹)比含水量明显增加,反之,有明显减少。     

兰州市空中水汽含量和水汽通量变化研究

利用历年的高空和地面资料,深入分析了兰州市空中水汽含量和水汽通量的变化特征。结果表明:(1)夏季空中水汽含量和水汽输送相对较多,冬季相对较少;2~7月是水汽含量的增长期,9~1月是递减期,8月与7月持平;97%的水汽集中在400 hPa以下;(2)兰州市空中水汽变化与降水量、降水日数、气温的变化有明显的一致性,也存在一定的差别;(3)兰州市空中水汽输送强度中心接近500hPa高度;冬季水汽日变化最大层位于700~600 hPa,这与我国东部地区空中水汽输送高度和边界层水汽日变化特征有明显的区别。     

不同PDO背景下华南前汛期锋面和季风降水的水汽输送差异

基于华南地区60个站点的逐日降水资料及NCEP再分析资料,采用拉格朗日后向气流轨迹模式(HYSPLIT_4.9),分析了1960—2012年PDO (Pacific Decadal Oscillation,太平洋年代际振荡)不同相位期间,华南前汛期锋面和季风降水的水汽输送轨迹、主要源地及不同源地水汽的降水贡献率的差异。结果表明:1)锋面降水阶段,在PDO正相位期间,西太平洋-中国南海-孟加拉湾水汽较多;夏季风降水阶段,在PDO正位相期间,北印度洋-孟加拉湾-中国南海的整层水汽含量较多。2)锋面降水阶段,水汽主要来自西北太平洋与中国南海,在PDO正相位期间,副热带高压位置偏北,使得西太平洋水汽输送路径偏北,有更多水汽向华南输送,有利于华南季风降水形成,降水与PDO呈显著的正相关关系。3)季风降水阶段,在PDO正位相期间,尽管北印度洋-孟加拉湾-中国南海的整层水汽含量大,但并未都输送至华南,故形成的有效季风降水偏少,降水与PDO呈显著的负相关关系。     

两类El Ni?o事件对华南前汛期降水异常的影响

利用观测资料及模式结果探讨了EP/CP El Ni?o事件对华南前汛期（4—6月）降水异常的影响。结果发现,EP和CP型相关的华南前汛期降水异常分布之间存在明显月际差异,表现为4、5月EP（CP）型相关的降水异常以偏多（少）为主;6月则相反,EP（CP）型的降水呈负（正）异常分布。分析表明,EP型相关的4、5月偏强的副热带高压与850 hPa上西北太平洋反气旋异常相配合,有利于水汽从海洋向陆地输送,且两广地区水汽辐合,降水异常偏多;而6月相关的500 hPa异常场上对应偏强的东亚大槽,不利于水汽输送,且广东地区处于水汽辐散区,对应降水偏少。CP型相关的4、5月对应500 hPa上东亚大槽偏强,不利于水汽往陆地输送,且华南为水汽辐散,降水偏少;6月的500 hPa上呈现“+-+”的东亚-太平洋遥相关波列（EAP）型,华南地区为明显的水汽辐合,降水偏多。GFDL模式较好地再现了EP /CP型的4、5月降水异常分布及大气环流形势,但是对6月的模拟存在一定偏差。      

春夏连旱年降水与大气环流特征

在春夏连续少水年的降水时空分布特征分析的同时,又对少水时逐旬环流配置进行归类分型,并利用500hPa数值预报产品作实时降水过程预报。通过分析,少水年主要天气现象特征是较大降水发生频次少,少水旬约占67%,与其相对应的高空环流特征有77.8%旬环流配置属于不利于降水天气形势。     

Water Cycle and Microphysical Processes Associated with a Mesoscale Convective Vortex System in the Dabie Mountain Area

The water vapor budget and the cloud microphysical processes associated with a heavy rainfall system in the Dabie Mountain area in June 2008 were analyzed using mesoscale reanalysis data(grid resolution 0.03 × 0.03,22 vertical layers,1-h intervals),generated by amalgamating the local analysis and prediction system(LAPS).The contribution of each term in the water vapor budget formula to precipitation was evaluated.The characteristics of water vapor budget and water substances in various phase states were evaluated and their differences in heavy and weak rainfall areas were compared.The precipitation calculated from the total water vapor budget accounted for 77% of actual precipitation;surface evaporation is another important source of water vapor.Water vapor within the domain of interest mainly came from the lower level along the southern boundary and the lower-middle level along the western boundary.This altitude difference for water vapor flux was caused by different weather systems.The decrease of local water vapor in the middle-lower layer in the troposphere during the system development stage also contributed to precipitation.The strength and the layer thickness of water vapor convergence and the content of various water substances in the heavy rainfall areas were obviously larger than in the weak rainfall areas.The peak values of lower-level water vapor convergence,local water vapor income,and the concentration of cloud ice all preceded the heaviest surface rainfall by a few hours.     

微波辐射计观测同降水相关性的研究

利用南阳站微波辐射计反演产品数据,结合L波段探空、多普勒天气雷达和地面雨量等资料,分析了2017年6月4—5日南阳地区一次降水过程中水汽与液态水变化特征,并对2017年6—8月不同降水条件下该地区的水汽与液态水总含量进行了统计。结果表明:微波辐射计反演的产品数据较准确,可靠性较强,可应用于日常业务工作和科研中。降水开始前,水汽总含量与液态水总含量明显增加,随着降水减弱结束,水汽总含量与液态水总含量减少。利用这一现象,可以将水汽和液态水的变化作为选择人工影响天气作业最佳时机的辅助判别条件。对比同时刻、同位置的雷达和微波辐射计资料发现,水汽总含量和液态水总含量跃增时对应较强雷达回波。水汽总含量达到5 cm、液态水总含量达到1 mm,可以作为判断南阳地区夏季降水开始的参考值。     

2003年渭河流域5次致洪暴雨过程的水汽场诊断分析

利用实况高空探测和地面观测资料、NCEP/NCAR再分析资料, 从水汽输送、水汽收支以及水汽含量等方面着手, 对2003年发生在渭河流域的5次致洪暴雨过程进行了对比分析, 结果表明:强降水发生时, 降水区700 hPa上的比湿值均不低于7 g/kg; 在垂直结构上, 强降水地区低层水汽含量在降水前6~12 h出现峰值, 强降水出现在高层比湿的峰值附近; 致洪暴雨过程的水汽通道与西太平洋副热带高压的位置有着明显的相关性; 渭河流域南边界是水汽的主要输入方, 主要的水汽输送层在850~700 hPa, 西边界是水汽的主要输出方。     

郑州“7·20”极端暴雨过程中水汽和高低空急流作用机制的数值模拟

针对郑州“7·20”特大暴雨过程,使用CMA-MESO区域模式对此次极端强降水过程中水汽与高低空急流的影响进行了数值试验分析。结果表明,此次暴雨过程较为成功地被中尺度模式模拟再现;暴雨过程中水汽来源主要为台风“烟花”北侧的东南急流携带的来自西太平洋与印度洋的水汽以及台风“查帕卡”北侧东南气流携带的来自南海的水汽;降水及水汽输送对水汽含量十分敏感,水汽含量微小的变化便会使郑州上空气流辐合区强度减弱,水汽累积减少,降水范围向河南北部缩小,降水强度大幅度减弱;低空急流对应的气流辐合区是郑州上空出现强垂直上升运动中心的主要机制,低空急流减弱后,水汽辐合减弱,降水减少,降水中心位置偏西南,高空急流对降水的影响与低空急流相比较小。     

克州地区春季一次强风沙天气成因分析

利用常规观测资料、数值预报物理量场和NCEP/NCAR每日4次全球再分析网格点资料,对2010年03月28日发生在克州境内的一场罕见大风、沙尘暴天气过程进行了诊断分析,探讨了这次强风沙天气的成因,结果表明：高空低压槽和地面冷锋及锋后强冷平流、高空急流的加强及高空形成的次级环流使高空动量有效下传到地面起到了积极的动能作用,大风沙尘上空螺旋度上负下正的垂直分布与大风沙尘的出现有很好的对应关系,大风沙尘发生前后压、温、湿要素出现的剧烈突变对预报也有很好的指示意义。