2004年盛夏一次西风槽暴雨天气过程分析

利用天气学原理对2 0 0 4- 0 8- 1 9—2 0陕西西部区域性暴雨天气过程分析,发现此次暴雨是在“东高西低”环流形势下、西风槽与高原低值系统合并东移影响形成的;70 0 h Pa西南低空急流是暴雨的水汽和能量输送系统,自川北伸到陕西K>3 6o C高能区与暴雨区有较好的对应关系;物理量分析表明,高层辐散、低层辐合以及强烈的水汽辐合,与暴雨的产生对应较好     

四川盆地一次西风槽和台风共同作用暴雨过程分析

利用NCEP 1°×1°再分析资料、国家自动站逐小时地面观测资料、FY4A红外云图云顶温度资料,分析了四川盆地一次少见的西风槽和台风共同作用下的区域暴雨过程。结果显示:(1)本次过程主要影响系统为西风槽和台风,二者在四川盆地形成有利锋生的变形场。(2)变形场中心位置乐山市产生了区域性大暴雨,盆地东部处于锋生区,致使雨带向东移动。(3)台风为此次过程贡献了大量水汽。西风槽和地形作用促使雨带大致呈东北-西南带状分布。(4)西风槽后冷空气和台风外围偏东气流产生地面辐合线,是乐山MCS触发的重要因素。      

一次西风槽系统的云微物理结构分析

对１９９１年４月１６日影响河北地区中南部的一次西槽天气过程形成的降水性层状云微物理结构进行了分析。结果表明，降水主要发生在层状云的中上层，存在可供催化的过冷层和过冷水，但云体下层的供水云较薄，云底偏高，不利于降水的发展；实施人工增雨作业后，云层微结构出现相应变化（云滴和雨滴含水量增加，滴谱拓宽等）作业区与影响区雨量普遍增加，并与催化时间相吻合，这些可能与人工影响有关。     

西风槽影响下鹤壁一次连续性暴雨分析

西风槽影响下鹤壁出现降水强度一般不大.2008年7月中旬,受西风槽及中低层切变线影响,鹤壁出现了一次连续性暴雨天气过程.利用常规天气资料、物理量场、卫星云图等诊断分析,结果表明,高空西风槽、中低层切变线及地面倒槽的共同作用,形成了深厚的上升气流,具备了暴雨产生的动力条件;中低空偏南急流源源不断地向鹤壁输送水汽,东南风和西南风在鹤壁的风向辐合,使水汽在鹤壁汇聚和上升,具备了产生暴雨的水汽条件;K指数由18 ℃迅速增至34 ℃以上,具备了产生暴雨的不稳定条件.200 hPa高空出现反气旋性强辐散,驱动低层辐合形成加强,对强降水得以维持发展具有主导作用.涡、散场表现为高、低层辐散、辐合双耦结构,总温度场400-700 hPa(＞68 ℃)高能舌由四川经河南呈SW-NE向向东北伸展,对这次强降水具有很好的指示意义.降水落区出现在中低空能量锋区附近.     

西风槽与强热带风暴配置下动力正、斜压性对暴雨影响研究

用加密气象站降水资料、NCEP再分析资料以及WRF模式的精细化模拟产品资料,对2011年6月24日20时-25日20时,由强热带风暴“米雷”与西风槽结合造成的江淮区域暴雨过程进行分析和诊断.结果表明:西风槽温压场斜压性显著,强热带风暴温压场正压性显著,构成了有利于中小尺度系统和暴雨发生发展的环流背景.由强热带风暴携带而来的水汽,路程近、速度快,在暴雨区形成深厚的水汽层.暴雨区具有两个上下叠置的垂直上升运动中心,保持对水汽的深厚强抬升,维持暴雨环流系统的强度.暴雨区环境大气流场动力正、斜压分解显示,此次暴雨过程大气流场的斜压成分占显著的主导地位;暴雨开始阶段,正压动能向斜压动能的转换迅速增强,各分项和总项都达到最大值;其后的暴雨阶段,转换强度逐渐减弱,暴雨结束时各项都接近0值,甚至出现弱的斜压动能向正压动能的转换.     

一次中低纬系统结合的暴雨过程分析

利用常规气象观测资料,对2004年9月14日山东暴雨过程的环流形势、物理量特征进行了分析。结果表明,本次暴雨过程是由中低纬系统相互作用造成的,暴雨分布状况主要取决于台风的路径。暴雨发生在高空急流右后方和低空急流左前方的重叠区;台风减弱后的低压环流是形成低空急流的基础,西风槽及高空急流的东移逼近是低空急流维持与加强的关键因素;200hPa散度大于10×10-5 s-1与700hPa散度小于-10×10-5 s-1相重叠的区域与强降水区相吻合;700hPa正涡度梯度和500hPa正涡度平流增强对暴雨具有一定的指示性;台风为暴雨提供了能量和水汽,而西风槽对能量的积聚和水汽的辐合起重要作用。暴雨集中在地面气旋中心经过阶段,山脉的迎风坡和山峰附近有利于暴雨的增幅。     

黄淮地区一次冷锋暴雨天气过程的预报分析

利用常规天气图、地面加密资料、数值预报产品、卫星云图和多普勒天气雷达资料等,对2007年7月18-19日出现在黄淮地区的暴雨天气过程进行了综合分析.结果表明:暴雨是高空西风槽、冷锋和副热带高压边缘强盛的西南暖湿急流共同作用产生的;强降水产生在地面中尺度辐合线附近.在高层干冷、低层暖湿的大气不稳定条件下,地面冷空气的侵入触发了不稳定能量的释放,同时低层辐合、高空辐散的高低空配置,引发了强降水的产生.卫星云图和多普勒天气雷达资料在暴雨临近预报中起着重要作用.     

一次冷锋倒槽暴风雪过程特征及其成因分析

利用常规观测资料,对2010年3月14日山西中北部的一次冷锋倒槽暴风雪天气的风场结构及其形成和维持机制进行了探讨。结果表明：（1）此次过程分为4个阶段,其中强冷锋降雪持续时间长,出现了两次降雪增幅,而涡旋降雪时间短,但强度大;地面自动站风场上β-中尺度辐合和β-中尺度涡旋是造成此次暴雪的直接原因。降雪强度和落区与风场结...     

冬半年副热带南支西风槽结构和演变特征研究

南支槽是冬半年副热带南支西风气流在高原南侧孟加拉湾地区产生的半永久性低压槽,本文从气候学角度探讨其结构和演变特征。结果表明：（1）南支槽10月在孟加拉湾北部建立,冬季（11-2月）加强,春季（3-5月）活跃,6月消失并转换为孟加拉湾槽;10月南支槽建立表明北半球大气环流由夏季型转变成冬季型,6月南支槽消失同时孟加拉湾槽建立是南亚夏季风爆发的重要标志之一。（2）南支槽在700 hPa表现明显,其槽前干暖平流的输送有利于昆明准静止锋形成和维持,槽后冷湿平流也与孟加拉湾冷涌关系密切。（3）冬季辐散环流下沉支抑制了南支槽前上升运动的发展,这时低层辐合,中层辐散,南支槽前上升运动一般只伸展到对流层中层600 hPa左右。春季随着辐散环流减弱,东亚急流入口区南侧辐散中心的出现使得垂直运动向上迅速伸展。（4）从气候平均看冬季水汽输送较弱,上升运动浅薄,无强对流活动,南支槽前降水不明显,雨区主要位于高原东南侧昆明准静止锋至华南一带。春季南支槽水汽输送增大,同时副高外围暖湿水汽输送加强,上升运动发展和对流增强,南支槽造成的降水显著增加,因此春季是南支槽最活跃的时期。     

一次低槽冷锋层状云系结构和过冷水分布特征的模拟研究

本文利用耦合了CAMS云微物理方案的WRF中尺度模式的模拟结果结合飞机、卫星、雷达、地面雨量等观测资料,对2012年9月25日山西一次低槽弱冷锋降水层状云系的宏微观结构和过冷水分布特征进行分析,试图研究低槽冷锋层状云系结构特征及过冷水形成的宏微观条件,为人工增雨作业提供依据。模拟的天气形势、降水、云顶温度、雷达回波、水成物的演变与实测基本一致。结果表明：此次降水过程的系统为低槽弱冷锋,且锋面后倾,位于锋前的云系前部为高层冷云,云顶温度-40℃左右,以冰相粒子组成,没有降水;锋区云系变成高层冷暖混合云,冷区以少量过冷水和大量冰相粒子组成,地面降水最大;处于锋后的云系后部为高层冷云,云顶温度-30℃左右,不存在过冷水,以较少冰相粒子组成,地面降水较弱。过冷水主要分布在锋面前方低于-5℃层,高度偏低、含量偏少,过冷水一方面因垂直上升速度供应水汽维持,另一方面因冰相粒子的凝华而消耗。过冷水层及其下部上升运动较弱、而其上部上升运动较强,不利于在过冷区长时间维持大量液态水,反而促使冰相粒子发展旺盛,此处水汽相对水面不饱和、相对冰面饱和,大量冰相粒子消耗水汽,不利于过冷水的存在,导致云场仅存在少量过冷水。本次过程中,冰核浓度的增大仅增大冰晶浓度,对雪霰含量及-5~0℃的过冷水几乎没有影响。     

用于研究冰雪晶生长的小型垂直过冷云风洞系统

研制了一个新的小型垂直过冷云风洞及其测试系统,实现了风、温数据自动采集,风洞内含水量测量方便易行.实验测量了温度-5—-18℃、含水量0.5—3.0g/m~3范围内冰雪晶生长的习性、下落速度、线性尺度增长率等诸参数.     

Climatic features of cloud water distribution and cycle over China

Analyses of cloud water path(CWP)data over China available from the International Satellite Cloud Climatology Project(ISCCP)are performed for the period 1984-2004.Combined with GPCP precipitation data,cloud water cycle index(CWCI)is also calculated.The climatic distributions of CWP are found to be dependent on large-scale circulation,topographical features,water vapor transport and similar distribution features which are found in CWCI except in the Sichuan Basin.Influenced by the Asia monsoon,CWP over China exhibits very large seasonal variations in different regions.The seasonal cycles of CWCI in different regions are consistent and the largest CWCI occurs in July.The long-term trends of CWP and CWCI are investigated,too.Increasing trends of CWP are found during the period with the largest increase found in winter.The decreasing trends of CWCI dominate most regions of China.The differences in long-term trends between CWP and CWCI suggest that CWP only can influence the variation of CWCI to a certain extent and that other factors need to be involved in cloud water cycle researches.This phenomenon reveals the complexity of the hydrological cycle related to cloud water.     

Changes of cloud microphysical properties during the transition from supercooled to mixed-phase conditions during CIME

A ground-based seeding experiment using carbon dioxide and propane sprayed from pressurized bottles was carried out under supercooled cloud conditions on a small spatial and short time scale. Water vapor deposition on the artificially generated dry ice and propane ice germs as the main ice formation process (nucleation and growth) is consistent with the experimental results. After nucleation, diffusional growth of the ice particles, partly at the expense of evaporating small droplets, was identified during the mixing of the seeding line with the ambient supercooled cloud. Within the seeding plume, ice water contents up to 80% of the total condensed water are observed, although the size of the formed ice particles did not exceed 25 μm. From the changes of the ice and supercooled liquid phase with time under mixed-phase conditions, liquid water content (LWC) evaporation, ice water content (IWC) formation, and ice crystal growth rates are estimated, which are not affected by the artificial nucleation process. Thus, these rates are assessed to be applicable for a growing ice phase of small ice particles in a young mixed-phase cloud, where other growth mechanisms, like riming or aggregation, are negligible.     

1986/1987厄尔尼诺期间的西风强化和海气相互作用过程分析

本文利用欧洲中期数值天气预报中心(ECMWF)西北太平洋上空(25°—35°N,110°—180°)850 hPa客观分析的西风分量,计算了1986/1987厄尔尼诺期间的西风强度.结果表明1986年12月—1987年5月西风的累计强度比1986/1987厄尔尼诺前后诸年份同期的西风更强,这种强化与历次厄尔尼诺期间西北太平洋副热带高压的加强是一致的,都反映了哈德莱环流的强化.为了探讨大气环流发生这种变化的原因,作者利用中美海气观测期间的海洋资料,说明了热带两太平洋东部对低纬度大气异常的加热和西部边界流向中纬度海洋输送热量的减少是两个十分重要的原因.     

一次冷锋云系的宏微观物理特征分析

利用常规气象资料、自动站资料、卫星云图、CINRAD-SA多普勒天气雷达资料以及NCEP再分析资料,结合飞行探测数据,对影响2011年4月17日河北抚宁县森林大火的一次冷锋云系进行分析.结果表明:1)宏观分析,过程降水的水汽仅来自冷锋自身所携带的微弱水汽,水汽辐合值较小,不利降水;2)微观分析,冷锋层状云系在水平和垂直方向上存在较薄的过冷水云区,小粒子数浓度大于20 cm^-3的云区占一定比例.飞机催化作业后,雷达回波强度增强,CAS(云气溶胶粒子探头)探测的小粒子数浓度、云含水量及粒子平均直径均有明显变化,说明该次冷锋云系有一定的增雨潜力.     

一次基于飞机观测的低槽冷锋云系微物理结构的综合分析

针对2012年9月25日山西一次低槽冷锋层状云,组织有设计的飞机观测,通过斜飞、螺旋、分层探测等方式,实现对云微结构的精细观测,同时结合卫星、雷达、探空等资料进行该云系的综合分析。结果显示:1)本系统为冷暖混合层状云系,云中无明显夹层,云系宏、微观结构均匀、稳定,地面有明显降水。2)冷云区多为固态冰相粒子,以凝华增长为主,过冷水欠缺;小云粒子谱呈指数分布,大云粒子谱呈双峰分布,降水粒子谱呈三峰分布;云中相同高度的不同位置上,粒子谱型、浓度基本一致。3)暖云区大云粒子和降水粒子的谱宽较冷云区变窄,谱型由多峰变为单峰。随高度下降,降水粒子有效直径变大、浓度变小,其垂直分布同雷达回波的垂直剖面相吻合。4)地面降水主要是由冰相粒子增长造成,本次过程冰相粒子充分、过冷水缺乏,因此该层状云引晶催化的潜力较小。     

近10年我国用水与水资源利用情况时空特征研究

水资源是社会经济发展的重要物质基础,地下水是水资源的重要组成部分,水资源合理开发利用是社会经济可持续发展的重要因素之一.基于《中国统计年鉴》及《中国水资源公报》中2003—2012年用水及供水相关数据,利用EOF展开方法,分析了我国31个省级行政分区用水和水资源利用情况的空间分布及时间演变特征.研究结果表明:全国总用水量不断增加,但增幅有所减小,各地区用水总量变化趋势多样,中东部变化较大,西部变化较小,河北省、浙江省、海南省、青海省和甘肃省与其他地区反相变化;江苏省、浙江省和广东省地下水资源的利用与工业产业协调发展,可作为其他地区的典范;北京市、天津市、河北省、山西省、陕西省、甘肃省和青海省通过调整产业结构,地下水资源利用状况向良好的趋势发展;新疆维吾尔自治区和内蒙古自治区的地下水资源利用现状和趋势不容乐观,应注意增强环保意识,调整产业结构,以求水资源得到协调、可持续的开发和利用.     

邢台市大气水汽及云水变化的降水前兆分析

利用MWP967KV型地基微波辐射计及红外观测仪探测数据,对邢台市2016年发生降水前的水汽含量(IWV)、液态水含量(ILW)和云底高度变化特征进行了分析.结果表明,云底高度的持续明显下降提前约1h于IWV的明显升高,IWV的明显增加提前约1h于ILW的明显升高;IWV呈持续增加时间≥3h且IWV≥4.00cm,IL...     

山西一次降雪云物理特征的飞机观测研究

液态水含量（Liquid Water Content,LWC）是重要的云参数,对了解云微物理过程以及在人工影响天气效果检验等方面有重要的指导意义。针对已有研究的反射率因子（Z）与LWC经验公式适用范围有限的问题,利用2018—2020年飞机观测资料,在验证中国首部机载云雷达（Ka-band Precipitation Radar,KPR）探测能力和数据可靠性的基础上,采用分档平均方案,建立了适用于降水性积层混合云的Z-LWC经验公式（ 相似文献