京津冀地区雷暴大风天气的统计分析

利用海南岛区域加密自动站资料和海口站探空资料,结合ERA-Interim再分析资料对2014—2018年海南岛雷暴大风的强度、时空分布、环流形势和物理量参数特征进行分析研究。结果表明：(1) 海南岛雷暴大风主要出现在5—8月的午后到傍晚时段,最大阵风风速大部分在8级及以上。(2) 雷暴大风的环流形势可以分为三类,即西南热低压型、季风槽型和冷锋型,其中季风槽型根据槽线位置可以分为华南沿海槽型和南海低压槽型。(3) 西南热低压型雷暴大风的大气不稳定能量最大,上干下湿,垂直风切变较小;冷锋型的大气不稳定能量最小,上干下湿,垂直风切变最大;季风槽型的大气不稳定能量较大,整层较湿,垂直风切变最小。(4) 季风槽天气形势下发生雷暴大风时,较容易伴随短时强降水天气,西南热低压型的雷暴大风风力比其他类型更大。

     

湖北省不同类型雷暴大风的时空分布及环境参数特征

基于常规观测资料、NCEP再分析资料、闪电定位资料和雷达资料,对湖北省2007-2015年雷暴大风的天气类型、时空分布和环境条件进行了分析,并根据箱线图展示的结果分区域分季节讨论了各型雷暴大风的环境参数特征。结果表明:(1)湖北雷暴大风分为高空冷平流强迫型、低层暖平流强迫型、斜压锋生型、准正压型,其发生在3-8月,其中夏季(6-8月)雷暴大风占其全年总数的78%;一天中,其主要发生在15-19时,峰值在16时;雷暴大风空间分布不均,其高频中心位于鄂西南的宜昌和鄂东的黄石。(2)各型雷暴大风存在季节和区域差异,斜压锋生型主要出现在春季,高空冷平流强迫型、低层暖平流强迫型、准正压型主要出现在夏季;高空冷平流强迫型在鄂西北发生最多,低层暖平流强迫型在宜昌地区、江汉平原、鄂东均出现较多,准正压型和斜压锋生型在鄂东发生最多。(3)高空冷平流强迫型雷暴大风的850 hPa与500 hPa温差(ΔT₈₅)和中低层(925-500 hPa)风垂直切变(S_L95)较大,850 hPa露点温度(T_d85)偏低;低层暖平流强迫型的S_L95、K指数均较大;准正压型的对流有效位能(CAPE)较大、S_L95、低层(925-700 hPa)风垂直切变(S_L97)较小;斜压锋生型的S_L95和S_L97均较大。(4)湖北雷暴大风的对流参数K指数、ΔT₈₅、CAPE的阈值分别为35℃、25℃和925 J·kg^-1,鄂西北、鄂东的对流参数离散度较大,按区域归纳各型雷暴大风的对流参数阈值,对当地雷暴大风预报预警更有指导意义。     

山东省雷暴大风天气的气候特征

应用1971-2008年山东省122个气象站观测资料,对山东省雷暴大风等强对流天气的气候特征进行了分析,并与冰雹天气的气候特征进行了对比。结果表明：山东省雷暴大风年均为46．6d,区域性雷暴大风年均为15．7d,随年代有明显减少的趋势。山东的雷暴大风主要集中在5—8月,7月最多。雷暴大风的地理分布极不均匀,大部分地区年均在l～3d。雷暴大风的影响范围较大,最多可达87个测站。雷暴大风的极大风力一般在8—9级,最大可达12级,极大风速的风向以西北风最多,但在7月以西南大风最多。雷暴大风与冰雹相比,二者出现月份和影响范围有明显差异,冰雹主要集中在4—6月,冰雹影响的范围远小于雷暴大风。     

洞庭湖区域雷暴大风分型及预报分析研究

文章选取2013-2015年洞庭湖区域的15次雷暴大风天气过程,根据天气形势配置将其分为以下4类:低层暖平流强迫类、斜压锋生类、准正压类及高层冷平流强迫类。其中低层暖平流强迫类根据中低层切变线北侧冷平流的强弱又可以分为:强冷暖平流强迫类、强暖平流强迫类和中间类。总结归纳各类雷暴大风过程开始前、影响阶段及过程结束的天气形势配置、雷达回波特征与预报着眼点,为短期、短时天气预报预警提供参考。     

哈尔滨雷暴大风天气分型和特征参数分析

使用MICAPS天气资料和探空资料,对哈尔滨市2016-2020年5-9月产生的雷暴大风天气以500 hPa天气系统为主进行分型,并统计低层影响系统和地面天气系统出现的比率。然后利用NCEP资料计算各个雷暴大风天气发生前的环境参量,并采用百分位数法统计各型发生时的物理量,以25%分位数为阈值给出临界值。结果表明:(1)哈尔滨市雷暴大风天气分为冷涡型、槽前型和西北气流型。(2)850 hPa与500 hPa温度差≥24℃,CAPE值≥310 J/kg,0-6 km垂直风切变≥10 m/s,地面露点温度≥12℃对于哈尔滨市雷暴大风天气有良好的指示意义。(3)槽前型雷暴大风天气的850 hPa与500 hPa温度差最小,西北气流型个例中高CAPE值并不多;水汽条件并不是制约冷涡型雷暴大风天气发生的重要因素。     

山东中西部地区雷暴大风天气气候特征

利用实测资料和历史天气图，统计分析了1980－1997年山东中西部地区雷暴大风天气的气候规律、天气系统特点以及雷达回波特征，对其中12次强雷暴大风个例的相关物理量参数和能量、环境风分布进行了分析，总结出了产生雷暴大风的前期天气系统特征及预报指标。     

石家庄春季大风变化特征及天气分型

利用石家庄地区17个地面气象站近39 a(1972~2010年)的常规观测大风资料,在分析石家庄地区春季(3~5月)年平均大风日数空间分布特征的基础上,依据春季大风划分的局地、区域及大范围3个等级,分别对其进行大风日数的月际、年际和年代际变化及周期、突变特征分析,最后根据天气形势对春季大范围大风的天气类型进行归纳总结。结果表明:1)石家庄地区春季年平均大风日数空间上呈"几"字形分布;2)春季3个等级大风均以4月份、1970年代居多,且逐年呈显著线性减少趋势,而全区性的大范围大风发生频次少;3)3个等级大风日数均明显的存在5~6 a和14 a的周期振荡,且在20世纪80年代发生了突变性减少;4)春季大范围大风为横槽型、冷空气偏东型、冷空气偏西型、冷空气偏北型4种天气类型,且以横槽型和冷空气偏东型为主。     

川藏地区雷暴大风活动特征和环境因子对比

利用2010—2017年中国气象局重要天气报、地面观测和探空资料以及欧洲中期天气预报中心ERA-Interim再分析资料,对川藏地区雷暴大风的活动特征、环境因子和环流形势进行统计分析,并对其中高原（海拔高度不低于1 km）和盆地（海拔高度低于1 km）区域雷暴大风活动进行对比。结果表明：川藏高原区域雷暴大风频次呈5—6月和9月双峰型分布,主要发生在午后;盆地区域主要发生在夏季,午后和夜间均较活跃。高原站雷暴大风年平均频次约为2次/站,在雷暴和大风中分别约占4.5%和8%。盆地站年平均频次仅为0.4次/站,雷暴中仅占1.5%,但在大风中约占60%。高原站雷暴大风的中低层环境温度递减率较大,一般呈上湿下干的逆湿垂直结构;而盆地站雷暴大风通常具有上干下湿的垂直结构。分别对5—6月和9月高原站雷暴大风两个峰值时段的环流形势进行合成分析,发现5—6月受高空西风槽影响,中层有弱冷平流侵入,高层位于高空急流入口区右侧,环境垂直风切变较大;而9月受副热带高压边缘影响,中高层较干,低层暖湿气流明显。这些均有利于雷暴大风发生。     

华南雷暴大风天气的环境条件分布特征

利用中国气象局提供的观测资料研究了2010—2014年华南雷暴大风和普通雷暴的空间分布特征,并将华南春夏两季雷暴大风和普通雷暴的大尺度环境条件进行对比。结果表明:研究的华南区域08—20时(北京时)夏季雷暴大风略多于春季,而普通雷暴夏季样本数约为春季的3.6倍,雷暴大风主要发生在粤西到珠江三角洲地区。相比于普通雷暴,雷暴大风天气发生的环境条件具有更强的条件性不稳定,斜压性和动力强迫更强。春季雷暴大风发生时环境中的大气可降水量和中高层湿度均比普通雷暴更大,而夏季反之。华南春季雷暴动力条件明显优于夏季,而夏季热力强迫的作用大于春季。     

海南岛雷暴大风天气形势和环境参数特征分析

利用海南岛区域加密自动站资料和海口站探空资料,结合ERA-Interim再分析资料对2014-2018年海南岛雷暴大风的强度、时空分布、环流形势和物理量参数特征进行分析研究。结果表明:(1)海南岛雷暴大风主要出现在5-8月的午后到傍晚时段,最大阵风风速大部分在8级及以上。(2)雷暴大风的环流形势可以分为三类,即西南热低压型、季风槽型和冷锋型,其中季风槽型根据槽线位置可以分为华南沿海槽型和南海低压槽型。(3)西南热低压型雷暴大风的大气不稳定能量最大,上干下湿,垂直风切变较小;冷锋型的大气不稳定能量最小,上干下湿,垂直风切变最大;季风槽型的大气不稳定能量较大,整层较湿,垂直风切变最小。(4)季风槽天气形势下发生雷暴大风时,较容易伴随短时强降水天气,西南热低压型的雷暴大风风力比其他类型更大。     

铜仁市寒潮天气形势及成因分析*

利用铜仁市10个国家观测站2009-2018年逐日平均温度和最低温度,统计分析出近十年发生20次寒潮天气过程,对其分布特征及环流形势作分析,得出：（1）近十年寒潮总体空间分布上看,多发生在铜仁市东南部地区,万山镇出现次数最多;（2）从季节分布上看,寒潮多发于冬季和春季,尤其是2月次数达到峰值;（3）冷空气从关键区南下入侵铜仁市的路径分为Ⅰ型东北路径（21%）、Ⅱ型东北路径（68%）、Ⅲ型东北+西北路径（11%）。（4）寒潮爆发的环流形势主要为经向型（42%）、纬向型（32%）和横槽型（26%）。（5）海拔高度是影响寒潮分布的重要因子,但不是唯一因子,跟地理位置和地形分布均有关;热低压的发展使得前期气温升高,是冷空气影响造成剧烈降温形成寒潮天气的重要原因。     

贵州省秋季连阴雨时空变化特征及典型过程研究

利用贵州省78个气象站1969—2019年秋季（9月1日—11月30日）的逐日降水量和日照时数资料以及同期NCEP/NCAR再分析资料,分析贵州省秋季无日照连阴雨发生频次、持续时间和时空分布特征,并选取5次典型过程进行环流诊断。结果表明：近51年来,贵州省秋季无日照雨日数10月最多,9月最少,秋季无日照雨日降水量最大的是9—10月,11月降水量最少。秋季累计贵州省平均无日照雨日数为27.3 d/a,贵州省多年平均秋季无日照降水量为183.2mm/a,均呈北多南少的分布型。贵州省东北部发生轻级（5～6 d）无日照连阴雨的频次最多,重级以上（10 d以上）无日照连阴雨过程主要发生在贵州省西北部。厄尔尼诺发生年,印度洋偶极子正位相,高原及其以西地区、印度洋多低值系统发展活动频繁,有利于贵州省出现连阴雨过程。     

湖南省雷暴时空特征及变化趋势

利用1971-2010年湖南地面气象观测站观测资料,采用气候倾斜率、EOF和小波分析等方法,研究湖南雷暴日的气候特征。结果表明:湖南年雷暴日数较多,年际变化大,总体上呈线性下降趋势;雷暴季节性变化明显,春夏季水汽输送加强和不稳定能量增加,有利于雷暴天气的发生;雷暴存在明显的日变化差异,春季主要出现在上午,夏季午后对流发展旺盛,多出现在午后到傍晚;湖南雷暴日空间分布可分为全省一致型、南北差异型和"T"字型三种,其中全省一致型是雷暴分布的主要特点,与受到同一天气系统和共同的因子影响有关;在周期分布上,湖南省雷暴的发生存在2~4 a、5~6 a的振荡周期,10~12 a的振荡周期具有全域性。     

近40a铜仁夏季旱涝时空分布及典型旱涝年环流特征分析

本文基于铜仁市10个国家自动观测站1981-2020年近40a降水资料,计算多时间尺度标准化降水指数（SPI）,确定旱涝程度,分析旱涝时空分布特征,筛选典型旱、涝年进行环流分析。结果表明：(1)铜仁市20世纪80年代后期总体偏旱,90世纪后期总体偏涝。铜仁市夏季呈现出旱涝交替变化特征。(2)铜仁市中西部、东北部干旱相对频繁,并向四周逐渐减弱;市中西部、东南部发生雨涝的频率相对较高,西北部最低。夏季的干旱和雨涝均以轻、中程度为主,特重程度情况发生很少。(3)夏季偏涝年整个欧亚中高纬均为位势高度的负异常,偏旱年欧亚中高纬的乌拉尔山和中国东北的位势高度异常中心转为正异常分布。（4）赤道中东太平洋的厄尔尼诺现象与南、北太平洋海温异常分布对铜仁夏季偏涝现象的发生发展有密切关系;赤道中东太平洋拉尼娜现象、印度洋及西太平洋的海温异常分布对铜仁夏季偏旱现象的发生发展有密切关系。     

山西最大冻土深度时空分布特征

基于山西68个气象观测站1960—2018年月最大冻土深度资料,应用EOF和小波分析等方法,研究山西年最大冻土深度的时空分布特征。结果表明：(1)1960—2018年山西68站平均年最大冻土深度平均值为71 cm,极端最大值为192 cm,极端最小值为7 cm。近59 a山西68站平均年最大冻土深度呈显著减小趋势,气候倾向率为-1.394 cm·(10 a)^-1,且在1986年发生一次显著的气候突变。(2)山西68站平均年最大冻土深度存在准4 a周期。(3)山西年最大冻土深度空间分布整体上南浅北深、东浅西深。(4)山西年最大冻土深度EOF分解前2个模态的累积方差贡献率达58.4%,第1模态空间型为全省一致型,第2模态空间型为南北反向型。     

近10年广东冰雹的统计特征及天气形势

对2004—2013年广东冰雹天气的时空分布、天气形势、物理量进行了分析。广东的冰雹天气主要出现在3—5月并且集中在粤北山区和西江流域河网地带。可将广东出现冰雹时的天气形势分成锋面低槽型、暖区型、高架雷暴型3种典型的类型。锋面低槽型,大冰雹多出现在这类天气形势下,地面冷锋、低层切变线(低涡)、高空槽(温度槽)互相配合,地面冷空气和中层温度槽的侵入,使得大气层结变的不稳定;锋面、切变线、高空槽的动力作用触发对流;冰雹出现在锋面、切变线附近,高空槽前。暖区型,地面在长江流域以南没有冷空气活动,低层存在西南风与东南风的辐合,高空槽带来干冷空叠加在低层暖湿气流之上,形成不稳定层结;冰雹出现在高空槽前、低层辐合区内。高架雷暴型,地面为冷高压控制,低空存在逆温层,暖湿气流沿着低层冷垫爬升,对流在逆温层之上发展;冰雹出现在切变线附近,多为小冰雹。在广东,适宜大冰雹生长的物理量平均值是:0℃层高度4505m,-20℃层高度7632m,K指数35℃,SI指数-0.99℃;垂直风切变2.67×10-3 s-1;最大上升速度-28×10-2 Pa/s,400hPa与700hPa之间的差动温度平流-23.9×10-5℃/s。大冰雹要求更大的K指数、更小的SI、更大的垂直风切变、更加充足的水汽、更加强烈的垂直上升速度、更大的差动温度平流。     

威海市雷暴特征分析

利用1971-2007年威海市气象观测月报表和1998-2007年山东省闪电定位监测网提供的闪电资料,对威海市雷暴分布特征及成因进行了分析。结果表明:威海市雷暴天气空间分布特征为雷暴的多发区集中在西部,并由中间的内陆地区向两侧的沿海地区减少;威海雷暴季节性变化明显,一年四季均有雷暴发生,但主要集中分布在5-9月,其中7月最严重;威海雷暴发生在午后至傍晚的最多,早上相对较少,雷电活动的峰值发生在14-20时,雷电的强盛期都出现在下午。     

温泉雷暴天气统计分析

通过对1980—2005年温泉气象站雷暴天气现象的统计分析,指出了当地雷暴的时空分布特征及其主要移动路径,为夏季人工防雹工作提供参考资料。     

洛阳地区雷暴活动规律和雷灾分析

利用洛阳市及9县10个观测站1966--2005年的雷暴观测资料，统计分析了洛阳地区雷暴活动时空分布特征，结果显示：洛阳地区雷暴时空分布很不均匀，栾川、嵩县、孟津偏多，宜阳、新安、汝阳偏少，南北多中部少；20世纪60年代中期到70年代雷暴日数偏多，80年代至今雷暴日数偏少，但从80年代开始，洛阳地区雷暴日数有缓慢上升的趋势，年际变化幅度大，季节性特点非常明显，集中出现在4—9月，而夏季雷暴日数接近全年的80％。洛阳地区雷击人员伤亡事件主要发生在农村，造成的财产损失主要在市区，近年来雷击次数及所造成的损失呈上升趋势。