成都边界层风场演变天气意义的检验

应用１９９３年４月２５日￣５白４日四川盆地加密观测探空资料，分析了四川盆地边界层风场变化规律及其与４月３０日￣５月１日盆地初夏少见的大范围大风、冰雹、暴雨天气过程的关系。通过分析进一步证实：西邻青藏高原的成都是四川盆地天气变化的关键信息点；在高原盆地特定地形的影响下，成都边界层风场呈规律性变化，其全息图像是：当成都边界层为东北风时，四川盆地边界层维持气旋式偏东流场，处于辐合、正涡度、上升运动区中，     

西南低涡暴雨的边界层诊断分析

应用有限元方法，诊断分析了１９８２－１９８６年西南涡暴雨天气，重点是１９８３年５－９月四川６次西南涡暴雨天气的边界层动力特征。得到：行星边界层与西南涡暴雨具有密切关系；成都边界层东北风对应西南涡暴雨过程；边界层内正涡度、辐合、上升运动的出现、增强、减弱与西南涡暴雨的发生、发展、结束相联系；与青藏高原地形相关的边界层风场的动力作用，是西南涡暴雨产生的一个重要原因。     

1998年青藏高原东侧边界层风场与长江暴雨洪水的关系

应用1998年6～8月四川省和重庆市探空资料,分析了青藏高原东侧大气边界层风场演变与长江上游暴雨和长江洪水的关系.结果表明:1998年夏季长江上游的暴雨天气与高原东侧成都边界层风场变化密切相关,当成都边界层为东北风时,高原东侧边界层维持气旋式偏东流场,长江上游未来产生暴雨等强对流天气;当为西南风等其他风向时,高原东侧边界层维持反气旋式偏南流场,未来是无降水天气;高原东侧边界层的动力激发作用是1998年长江上游暴雨产生的重要机制.并且,再次证明了西邻青藏高原的成都是长江上游天气变化关键点的观点.     

大气边界层风场与四川盆地暴雨

本文通过对风矢量的分解,分析了解四川盆地大气边界层风场与区域性暴雨的关系。结果表明,大气边界层风场的变化对四川盆地暴雨天气有重要影响,成都边界层u、v分量处于负位相时,对应四川盆地暴雨天气,正位相时,无降水天气过程。并提出了中高纬度冷空气沿青藏高原东部边缘南下,经边界层侵入四川盆地,激发四川盆地暴雨发生发展的动力机制。     

长江上游暴雨的边界层动力诊断研究

本文应用诊断分析方法研究了大气边界层动力特征与长江上游暴雨天气的关系。结果表明:大气边界层对暴雨天气有重要影响，成都边界层风场分量u，v＜０时，对应暴雨天气，u，v＞０时，无降水天气；边界层内正涡度、辐合、上升运动的出现、增强、减弱与暴雨的发生、发展、结束相联系；与青藏高原东部边缘东北－西南走向地势相关的边界层动力激发作用是长江上游暴雨产生的一种物理机制。     

川东北地区持续性暴雨的初步研究

本文应用诊断分析方法研究了1982年7月川东北地区历史罕见的持续性暴雨天气过程,分析了大气边界层动力特征与暴雨天气的关系。得到大气边界层内风场,涡度、散度场及垂直运动场对暴雨的发生发展有重要影响,加深了对四川盆地暴雨形成物理机制的认识。     

影响云南空气质量的风场特征分析

利用美国NCEP/NCAR风场再分析资料和云南高空、地面、高山风塔实测风资料,对云南地区的大气风场特征进行了分析。结果表明,云南对流层中低层大气风场常年盛行偏西气流,风向稳定,尤以西南风最多,冬-春-夏-秋四季风场变化特征明显。腾冲、思茅高空盛行风向以西风为主。云南除滇东北、滇东南和局地地形影响外,大部分地区近地面全年以盛行西南风为主。山区全年盛行风向以西南风为主。云南近地面年平均风速1.9m/s,北部大于南部,东部大于西部,冬春季风大,夏秋季风小,风速日变化特征显著。昆明地区大气边界层存在逆温现象,冬季突出,夏季微弱,秋冬春季频率高,夏季频率低。云南空气污染具有干湿季分布特点,1-5月为主要污染时段,冬春季节存在西南和东北两条污染传输通道。     

四川盆地大气边界层风温场特征

应用四川及部分周边地区边界层气象资料,分析研究了四川盆地大气边界层的风温场特征,结果表明,盆西各季以偏东北风为主,盆东则多以偏东南风为主,使其边界层风场由盆东向盆西南北呈倒槽式的气旋流场,盆地边界层内风速小,地面小风和静风频率较高,大气层结以中性为主,多辐射逆温,逆温强度一般不大（山谷地带除外）,混合层高度较低。这些特征的季节性变化不明显,主要与特殊的地形条件相联系。     

四川盆地大气边界层风温场特征

应用四川及部分周边地区边界层气象资料,分析研究了四川盆地大气边界层的风温场特征,结果表明,盆西各季以偏东北风为主,盆东则多以偏东南风为主,使其边界层风场由盆东向盆西南北呈倒槽式的气旋流场,盆地边界层内风速小,地面小风和静风频率较高,大气层结以中性为主,多辐射逆温,逆温强度一般不大(山谷地带除外),混合层高度较低.这些特征的季节性变化不明显,主要与特殊的地形条件相联系.     

2008年7月4日北京一次大暴雨过程的强对流分析

利用FY-2C卫星TBB逐小时资料、北京南郊观象台SA雷达资料、BJ-ANC系统的雷达强度立体拼图以及反演的VDRAS风场资料详细分析了2008年7月4日北京一次暴雨过程的强对流结构特征。结果表明:边界层内西南风和东南风的辐合以及偏东风的加强促使此次对流的产生和发展;3个MCS的两次结合是对流系统显著增强的重要原因;当对流系统东移后,北京的特殊地形对气流的阻挡和抬升作用使对流系统在山前迅速发展增强为MCC,而对流系统的结合以及山前MCC的形成造成了本市两次小时雨强峰值达70mm以上的暴雨天气过程。     

四川盆地东北部2004年“9．3”大暴雨天气过程浅析

本文对2004年9月3—5日发生在四川盆地东北部一次区域性暴雨天气过程进行了综合分析，分析认为造成“9．3”暴雨的主要原因有以下几点：(1)西太平洋副热带高压与台风“桑达”共同作用下在四川盆地东北部形成了强阻塞气流；(2)云贵高原到四川盆地的西南低空急流将南方高温、高湿空气源源不断地向输送四川盆地，为四川盆地东北部暴雨提供了充沛的水汽；(3)500hPa四川盆地北侧的高空切变和700hPa西南低涡是“9．3”暴雨的主要影响系统。     

一次暴雨过程多普勒天气雷达风场资料分析

通过对１９９御７月１４日的大－暴雨天气过程所获取的３８２４多普勒天气雷达平均径向风场资料的分析，发现边界层急流与较强的降水相伴。表明多普勒天气雷达对中小尺度天气系统和灾害性天气预报有预警作用。     

单站边界层风场结构与强对流天气

边界层中风场的结构与天气有一定的关系,人们很早就注意到[1][2]单点风的垂直廓线呈急流状时(又称鼻状结构),有利于不稳定的形成。近年来随着对强对流天气研究的深入,人们注意到边界层附近小的里查逊数(Ri)有助于强对流天气的发生[3]。而小里查逊数主要是由强风切变引起。本文通过对杭州单站边界层风廓线的研究,来揭示它与杭州地区强天气之间的关系。 一、边界层风场结构的统计特征 对1979—1982年5—8月杭州低层风的垂直廓线逐个进行了分析。把1500m以下廓线中出现急流状结构的,且其最大风速点达到12m.s~(-1)以上时算作一个急流时,共计50个(代表17次过程)。按其风向分别进行统计(见表1)。可以看出,在夏季低层有急流状结构的多为西南风,它与夏季风有密切关系。而偏北风(东北风和西北风)共有14次,占28％,它们多半出现在冷锋或切变线的北侧。这说明夏季弱冷空气南侵时,在边界层中也可形成急流状结构,造成低层很强的垂直切变。急流     

中国澳门国际机场重着陆事件的天气背景分析北大核心

对2018年8月28日北京首都航空公司CBJ5759航班在中国澳门国际机场发生重着陆事件分析结果,显示:(1)机场位于低空切变线南侧,低空西南急流与海陆地形辐合作用下形成的暖区局地对流引发分散性短时强降水和弱雷暴;对流北侧突然增强的偏南风使机场跑道附近顺风增加,引发低空风切变;(2)高分辨率数值模拟结果表明低空风切变发生时段内存在西南急流脉动,急流北侧的风场由西南风转为偏南风,促使海陆边界的热力和动力不稳定条件加强,有利于局地对流系统发展和其辐散出流增强,加速边界层内风场变化;(3)当飞机在下降过程中经过对流系统前侧激发的偏南风急流区时,水平风的垂直切变形成的顺风切变大于垂直风变化,增加的顺风使飞机空速减小,导致飞机升力减小并造成重着陆;(4)此次事件中天气系统的变化通过影响对流的发展间接促进低空风切变的发生,因此可在对沿海机场的低空风临近预报时通过加强对海上风场变化的监测来预估一定风险。     

边界层风场对深圳秋冬季灰霾天气的影响

为研究边界层风场对深圳秋冬季灰霾天气的影响,统计分析2011—2014年秋冬季深圳石岩边界层风廓线雷达各层风向风速数据和深圳国家基本气象站数据,结果表明:(1)秋冬季节边界层(1 500 m以下)风力越小灰霾出现的概率越大。(2)秋冬季400~1 500 m层风速与灰霾天气关系最密切,有霾时该层平均风速在4 m·s-1左右;无霾时平均风速明显加大到6 m·s-1。(3)秋冬季边界层为较弱的偏北方向风时易导致灰霾天气,而较强的偏南方向风有利于霾的消散。     

一次回流降水过程的中尺度分析

该文对１９９１年５月２４－２５日华北回流天气过程作了分析，认为：（１）回流降水结构，在低层东北气流冷垫与中高层西南暖湿气流共同作用下，形成暖锋降水云系，有利于进行人工催化作用；（２）边界层出现冷空气活动，与降水增强有密切联系；（３）深厚的逆温层，同时也是东北风与西南风的过渡层。逆温层上下，风的垂直切变很大，以致整层的理查逊数Ｒｉ＜１，是导致降水增强的一种机制。     

三峡谷地三类突发性中尺度暴雨概念模型研究

利用2003—2013年湖北省三峡谷地加密自动站资料、常规观测资料、NCEP/NCAR逐6 h再分析资料,对三峡谷地突发性中尺度暴雨过程进行分型,并从环流背景及天气系统、环境场、地形影响等方面分别进行分析阐述,确立有预报意义的概念模型。结果如下:2003—2013年间,三峡谷地突发性中尺度暴雨过程分为西南低涡前冷暖切变结合型、东北冷槽尾部南北气流汇合型和副高内部边界层辐合型三类。其中,西南低涡前冷暖切变结合型,以天气尺度强迫为主,低层冷暖切变结合区对中尺度暴雨预报指示意义强,地面上以北风气流为主,峡谷入口处南侧迎风坡抬升作用强,峡谷附近温度场呈Ω型,中尺度对流系统(MCS)形成后多沿峡谷向东移动;东北冷槽尾部南北气流汇合型,天气尺度系统明显,低层冷切变尾部辐合区对中尺度暴雨预报指示意义强,地面上南、北两支气流并存,在峡谷入口处交汇进入峡谷,MCS形成后多由北向南移动;副高内部边界层辐合型,以边界层辐合和地形强迫抬升为主,边界层弱切变对预报指示意义强,地面上以偏南气流为主,进入峡谷后受地形阻挡作用,形成逆时针旋转的中尺度辐合中心,配合峡谷入口北侧迎风坡地形抬升作用,动力强迫达到最强,MCS形成后多由南向北移。在上述分析基础上,建立了三峡谷地三类中尺度暴雨概念模型。     

洱海湖滨大气边界层结构及特征分析

利用JICA计划中日合作"2008年季风过程与暴雨天气上游关键区综合气象观测试验"期间在大理国家气候观象台的GPS探空加密观测资料,分析了洱海湖滨区大气边界层厚度、位温、比湿、风速、风向的垂直结构。结果表明,洱海湖滨大气边界层结构具有显著的日变化特征,边界层厚度日变化较大,对流边界层厚度在190～2500 m之间,平均厚度为1061 m;稳定边界层厚度在60～1760 m之间,平均厚度为467 m。无论在干季还是在湿季,大约在2400 m以上,气流主要受大尺度的大气环流的控制,以西风气流为主。在2400 m以下,气流主要受苍山和洱海的影响,可能存在着山谷风和湖陆风两者叠加效应引起的局地环流。大约在500 m以下,白天多为东风和东南风,夜间多为西风和西南风。     

四川盆地大气气溶胶污染时空变化的地形影响研究进展

四川盆地作为我国一个特殊的大气气溶胶污染区域,亟待厘清其大气污染时空变化与独特盆地地形影响相关机理。本文综述了近年来一系列相关研究成果,包括：（1）揭示了四川盆地大气环境变化中大地形影响作用,青藏高原东侧区域气溶胶空间分布“避风港”效应,以及大地形热力强迫对盆地空气质量变化的“气候调节”影响; （2）探明了四川盆地大气边界层结构对大气气溶胶变化的影响,冬季重霾期间大气边界层垂直结构变化特征及其相关PM_2.5物理化学特性;（3）明晰了大气气溶胶在四川盆地暴雨过程中的重要作用机理,以及四川盆地气溶胶高污染分布导致的降水分布型态的气候变化。这些研究提升了四川盆地气溶胶污染形成机理及大地形对大气环境变化影响效应的科学认识,并表明未来应该深入研究四川盆地地形背景下独特大气边界层结构,人为与自然源排放和环境大气物理-化学过程变化。     

引发四川盆地东部暴雨的西南低涡结构特征研究

利用1951-2008年四川盆地(27°-32°N,105°-110°E)54个地面气象观测站网监测的日雨量资料,分析了四川盆地东部暴雨发生的气候特征。结果表明,四川盆地东部暴雨(或伴有雷雨大风、冰雹大风等)多发生在6-9月,川东北和渝东北是单站暴雨的高发区,重庆西部是大范围暴雨的多发区;引发四川盆地东部(宜宾、南充和重庆西部)暴雨的主要天气系统是西南低涡。对2007-2010年6次西南低涡暴雨过程进行了合成分析,分析表明,西南低涡热力结构特征具有200hPa存在明显增暖现象,对流层中低层则由暖转冷;西南低涡初期大气对流性不稳定明显;西南低涡动力结构特征具有200hPa西风急流在36°N附近,500hPa低槽东移,槽前正涡度加强,从对流层底垂直伸展到300hPa以上,正涡度中心随高度向西倾斜,850～500hPa平均正涡度大值区与低涡中心对应,对流层中低层北风大值区与南风大值区在低涡中心附近形成强水平风切变,同时低涡中心附近的垂直风切变也较明显。促使西南低涡发展的水汽主要来自南海,低空急流由南向北输送水汽,将对流层低层到大气边界层内的水汽输送到低涡中心附近。西南低涡发生、发展过程中在红外卫星云图上具有MCC等中-α尺度特征,发展强盛的西南低涡在多普勒天气雷达回波上有"列车效应"和中气旋特征。