中国低温雨雪冰冻灾害危险性评估与区划

利用1960-2009年全国542个站点的常规气象观测资料,从灾害成因角度筛选评估指标,建立灾害危险性评估的气象指标体系,基于不同强度频率的评估思路构建综合危险性指数,对中国低温雨雪冰冻灾害危险性进行评估和区划.结果表明:(1)中国大部地区属于低危险区,高危险区主要集中于黑龙江—吉林—辽宁东部—内蒙古东部、新疆北部、青海南部—西藏东北部—甘肃南部.南方绝大部分地区均处于极低危险区.(2)南方地区内部相对高危险区主要集中在四川中南部—云南东北部—贵州西部、湖南东部、安徽南部—江西北部、河南北部.(3)高危险区的分布与地形、纬度均有着密切的关系.     

2008年初低温、雨雪、冰冻灾害的成因分析

本文对郴州市2008年1月中旬至2月上旬出现的历史罕见雨雪冰冻天气灾害的特点,天气、气候成因和地形作用等方面进行了深入细致剖析.结果表明:中低层的逆温和强盛的西南暖湿气流、冷暖空气在长江中下游地区稳定对峙是产生重度冰雪天气的必要条件,郴州特殊地形增加了冰冻强度和持续时间.这些分析结论对今后开展冰雪天气预报预警业务和科研工作都有重要参考作用.     

低温雨雪冰冻灾害对桂林市农业的影响

2008年1月12日至2月20日,桂林市区及各县遭受了1951年以来持续时间最长,平均气温低,覆盖范围广,破坏力强的低温雨雪冰冻灾害性天气。对交通、电力、通信等行业,特别是农作物造成严重灾害。通过分析这次冰冻雨雪天气过程的特征及各种农作物的受灾情况,总结经验,为今后的农业生产提供指导和依据。     

湖南省历史罕见的一次低温雨雪冰冻灾害天气分析

在欧亚大陆中高纬度稳定维持阻塞形势的环流背景下,2008年1月10日-2月2 日中同南方地区连续经历了4次历史罕见的大范围低温雨雪冰冻天气过程.应用多种常规、非常规观测资料及NCEP再分析资料,在对该过程的大尺度环流及水汽输送特征进行诊断分析的基础上,细致分析了受灾最为严重的湖南省冰冻分布地域特征、多种气象因子及特殊地形对冰冻强度的影响,并对造成降水性质差异及强冰冻的成因进行了探讨.结果表明:中高纬阻塞高压、西太平洋副高及南支槽是造成此次持续性雨雪天气的主要影响系统,持续而强盛的水汽输送对雨雪冰冻的强度和范围起重要作用;冰冻形成与增长是多种气象因子综合影响的结果.地面日平均温度、700 hPa风向风速、逆温强度及冷垫厚度对冰冻强度预报有很好的指示意义.当冰冻形成条件具备后,融化层及冷垫越深厚、地面日平均气温越低则冰冻发展越显著.若700 hPa维持强盛的西南急流、850 hPa持续偏东北风时,最有助于逆温加强,冷垫增厚.强冰冻的预报着眼点应关注700 hPa附近的剧烈增温、增湿及850 hPa以下的强降温;近地面层丰富的过冷水滴和叠置于深厚冷气层之上的暖性"逆温层"的建立和维持是大范围强冰冻天气产生的一个重要原因;此外,湖南特殊的地理位置及复杂的地形地貌特征对冰冻的持续和发展有较大影响.     

2008年1-2月江西低温雨雪冰冻灾害分析评估

受北方较强冷空气和西南暖湿气流共同影响,2008年1月12日-2月2日,江西出现了一次有气象记录以来最严重的持续低温、雨雪、冰冻灾害性天气。对这次灾害性天气的基本气候特征及其影响进行分析评估,有利于为今后抗御类似灾害和其他气象灾害提供参考。为此,从天气气候特点、成灾原因及影响等方面进行分析评估后发现,此次灾害影响范围大,受灾人数多,损失重,1月22—27日大范围冻雨,以及1月28—29日和1月31日～2月2日两场大雪,使危害迅速加剧;灾害影响涉及社会各行各业,其中受灾最为严重的有交通、电力、通信、农业、林业等部门;影响因子以低温、冰冻（道路结冰、电线积冰）、雪压等为主,另外还有雨雪、冰雪融化等;冻雨强度大,低温、雨雪和冰冻天气范围广、持续时间长等,是此次罕见灾害的直接原因;此外,承灾体设计标准太低、应急准备不够充分等是导致灾害损失严重的重要因素。     

湖北省2008年初低温雨雪冰冻灾害气象预报服务总结和反思

对湖北省2008年初低温雨雪冰冻灾害气象预报服务从组织落实、及时启动应急预案、加强决策气象服务针对性、努力提高气象服务覆盖面和部门联动等五个方面进行了总结,反思了低温雨雪冰冻灾害气象预报服务中存在的问题,对进一步强化气象防灾减灾工作提出了建议。     

2008年初宜昌市低温雨雪冰冻灾害成因分析

利用大气环流、海洋、天文以及宜昌单站气象资料,对2008年初宜昌市出现的低温雨雪冰冻灾害成因进行分析.结果表明,2008年1月欧亚地区出现持续而稳定的大气环流异常形势,是导致2008年初宜昌市乃至我国南方大范嗣持续低温雨雪冰冻灾害天气的直接原因.南海夏季风的季节转换偏迟与这次灾害天气的出现有着密不可分的关系.拉尼娜事件对这次过程的发生发展起到了推波助澜的作用.太阳黑子的异常活动对这次灾害天气的影响是不可忽视的一个重要因素.     

2008年初柳北罕见低温雨雪冰冻灾害分析

利用柳北地区40个加密自动气象站监测资料及三江、融安、融水三县建站以来的气温资料,对2008年初柳北地区的低温雨雪冰冻灾害进行了综合分析,结果表明:此次低温雨雪冰冻天气过程为柳北地区近50 a来最严重的冰冻灾害天气过程,在这次过程中,海拔越高、纬度越高的地带灾害程度越严重,纬度相同的地带又以海拔高的受害严重。     

陕西省２００８年元月低温雨雪冰冻灾害分析

2008年1月10日至31日,陕西省出现了的历史罕见的低温雨雪冰冻天气过程,造成严重损失。资料分析表明：该过程从1月10日开始到29日全省雨雪天气基本结束,31日全省降温基本结束,其间出现了3次明显降雪和降温,主要降雪区域在陕北北部和关中西部;大气环流异常致使冷暖空气多次交汇于陕西省上空,这是发生低温雨雪冰冻灾害的直接原因;本次过程具有范围广、强度大、持续时间长、对许多行业造成严重影响等特点。     

2008年初我国低温雨雪冰冻灾害的气候特征

利用中国606个时间序列超过40 a的气象台站逐日气温、降水和天气现象等资料,确定了定义低温、降雪、冰冻和多年一遇等指标的方法,对2008年初我国低温雨雪冰冻灾害的空间分布、持续时间、历史强度和灾害影响等进行了综合分析。结果表明：2008年1月中旬到2月上旬,我国长江中下游至江南地区发生了历史罕见的低温雨雪冰冻灾害,灾害发生区域的最大连续低温日数、最大连续降雪量和最大连续冰冻日数均为1951年以来历年冬季的最大值,综合各种指标统计其强度为百年一遇。此次灾害具有影响范围广、持续时间长、发生强度大等特点,对我国电力、交通、农业、林业、人民生活等方面产生了重大影响。     

2008年初“低温雨雪冰冻”灾害天气的持续性原因分析

从预报角度出发,初步分析了2008年初"低温雨雪冰冻"天气的主要特点和环流特征,对冻雨、暴雪的成因也进行了初步分析:2008年初低温雨雪冰冻期间,大气环流形势稳定,极涡中心偏向于东半球,强而稳定,来自极地的冷气团与来自热带洋面的暖气团长时间在长江中下游地区交汇是主要原因;贝加尔湖以西地区阻塞高压强而稳定,中亚、西亚低槽(涡)位置稳定、发展活跃;对流层700 hPa等压面西南气流稳定,850 hPa低层多切变、低涡活动,为降水提供了非常有利的低空辐合条件;对流层中层高原有低涡发展,高原不断有正涡度向东传播至东部沿海;西太平洋副热带高压(副高)强盛,位置偏西、偏北;副热带锋区强盛,南北温度梯度大;南支槽比较活跃;华南准静止锋、滇黔准静止锋稳定维持;热带洋面上暖气团活跃;逆温层稳定,融化层厚度较厚,是长时间冻雨天气的主要原因之一.2008年初低温雨雪冰冻期间的第1次过程为强冷、暖气流共同作用所致,其后是华南、滇黔准静止锋稳定,扩散冷空气渗透所为;2008年初暴雪天气的主要因四川盆地有正涡度向东传播至中国东部沿海地区,水汽充沛,上升运动强烈所致.     

一次强寒潮引发的浙北不同地区雨雪气象条件差异

雨雪相态的转化是浙江省冬季降水预报服务的重点和难点。利用NCEP再分析格点资料、浙江省自动气象站和两部风廓线雷达观测资料,对2016年1月一次强寒潮在浙江北部地区导致不同的降水相态进行气象要素的对比分析。结果发现:高空强冷平流、中低层强暖湿气流为雨雪过程提供了良好的动力和水汽条件。对比分析发现:在同等强度的冷空气影响下,浙江北部沿海地区雨夹雪或雪需要大气低层的气温比内陆地区更低。根据不同降水相态下T_(2 m)、Φ_(850-1 000)和Φ_(925-1 000)指标差异对沿海地区和内陆地区分别建立雨雪判别指标。检验表明统计指标对浙北地区雨雪相态预报有较好的指示意义,且风廓线雷达资料500 m以下边界层平均垂直速度变化可以辅助判定地面雨雪的相态变化和地面降雪的强弱。     

1951—2017年冬季中国南方持续性冰冻雨雪事件的气候特征及其与环流异常的联系

采用1950—2018年中国753站逐日气温和降水资料及NCEP/NCAR逐日再分析资料,确定了1951—2017年冬季中国南方强持续性冰冻雨雪事件,并对其时空特征、区划及事件爆发日的环流特征进行分析。结果表明：1)中国南方持续性冰冻雨雪事件存在显著的2～3 a周期变化,且1985年前后发生了突变,虽然近年来其强度呈显著减弱趋势,但仍然发生了多次强持续性冰冻雨雪事件;2)持续性冰冻雨雪事件在中国南方中西部发生频次高、持续日数长,在中国南方中东部则强度更大;3)中国南方37次强持续性冰冻雨雪事件可划分为华中型、华南型和西南型3类;4)3类持续性冰冻雨雪事件爆发日,欧亚大陆500 hPa位势高度异常呈现北高南低,蒙古高压显著偏强、中心南进,该配置有利于北方冷空气向南输送,且南支槽显著加深,水汽向北输送活跃。三者的不同之处在于蒙古高压强度及影响范围存在差异,其中西南型最强、范围最大、南伸显著,华南型次之;华中型、华南型的水汽输送受南支槽和副热带高压共同影响,而西南型的水汽输送仅受南支槽调控。     

宁夏南部山区雨雪天气分类模型的构建

为深入了解宁夏南部山区雨雪天气形成原因,用天气学、统计学和逻辑学方法,分析大量雨雪天气个例中的天气系统配置、物理量数据等.研究结果表明:雨雪天气发生时,参与系统至少有500 hPa冷气压槽(或温度槽)、700 hPa低涡切变和地面冷锋等;冷干空气和暖湿气流路径配置约有7种,地面锋面和700 hPa零度等温线配置情形约有5种,700 hPa温度在零度附近及以下.强雨雪天气发生时,水汽输送好、辐合上升层厚、冷暖对比明显、参与系统多、移动较慢.最后给出3个漏报原因.     

“低温雨雪冰冻”天气过程锋区特征分析

2008年年初低温雨雪冰冻期间(包括4次过程),冷暖气团长期对峙是"低温雨雪冰冻"天气持续的主要原因;准静止锋稳定、少动,锋面较平缓;等θse经向和垂直向梯度不断加强;冷暖气团形成的逆温很明显;主锋区前部上空存在多层锋区现象;锋区渐强,最强时在10个纬度内南北温差超过20℃;相对湿度≥90%的高湿度区的移动趋势、范围、垂直伸展高度均与4次过程吻合较好;锋生函数的分布与等θse密集区的分布一致,呈向北倾斜上升状,滇黔地区准静止锋区域内,多数时间段有锋生发生,华南地区上空静止少动的锋生中心,正是低温雨雪冰冻期间准静止锋长期稳定的原因之一;南北风交界线的移动趋势与低温雨雪冰冻过程趋势一致,4次过程都伴有偏南风低空急流;当副热带高空急流逐渐加强、水平风垂直切变加强并向下伸展时,低空急流加强;高位涡舌向下伸展,高纬度的高位涡舌与主锋区的中高层相对应,中纬度高位涡舌与副热带锋区对应;湿位涡斜压项PMV2量级较小,但其与,4次过程的对应关系非常好;锋区上界和下界等熵面上的气流能较好地反映准静止锋区上、下界特征;约290 K等熵面上(锋区下界以下)在贵州均为偏东气流,这是贵州及江南大部分地区长时间维持低层冷气团的主要原因.     

沿天山高速公路冰雪灾害分析及其对交通安全的影响

本文利用2002年12月-2006年12月沿天山高速公路因恶劣天气导致交通管制统计记录,结合相应时间段高速公路沿线气象资料,对比分析了高速公路冰雪灾害对交通安全的影响,结果表明：高速公路冰雪灾害的危害程度依次是道路结冰、风吹雪、强降雪,路面结冰主要影响路段在吐乌大高速公路、乌奎高速公路和乌鲁木齐机场高速公路,风吹雪集中出现在达坂城到乌鲁木齐一线,除了吐乌大高速达坂城到吐鲁番段没有因强降雪影响交通的记录外,沿天山其它各段均有发生;归纳了高速公路冰雪灾害气象要素预报指标,建立了预报模型,制定出了冰雪灾害的气象指数等级、安全行车预防措施,为交通运输气象服务提供具体可操作的预报产品。     

2016年12月克拉玛依一次罕见冻雨天气过程分析

本文对2016年12月4-5日新疆克拉玛依市出现历史罕见的冻雨天气过程,通过实况观测资料的综合分析,并利用WRF区域模式进行数值模拟,分析冻雨形成的环流形势、风场、大气层结以及冻雨区云系。结果表明,大尺度环流形势为西风带上弱波动东移,配合中低层西南急流,以及冷暖气团交汇,为冻雨的形成提供了必要的天气尺度条件。本次冻雨的形成机制为融化机制,水汽输送层主要位于冰晶层,水汽受冰晶效应充分凝结后再在暖层融化,落入冷层迅速冷却为冰粒或过冷却雨滴。逆温层是冻雨发生的主要条件,并且随着逆温层减弱,降水物的相态也从冰粒转为过冷却水。本次冻雨过程与南方冻雨不同的是,克拉玛依上空在降水前期就存在强逆温,并且在冻雨发生前逆温层出现减弱再加强的变化。     

基于云微物理过程的北方冻雨的模拟与形成机制研究

本文通过耦合AFWA(Air Force Weather Agency)冻雨参数化方案的WRF模式,对2020年冬季因暖锋引发的中国北方严重冻雨灾害个例进行了模拟,结果显示模式能够很好地模拟此次冻雨过程中降水相态的空间分布。通过分析暖锋的演变、水成物云微物理特征以及降水相态的变化,得到：在辽宁中北部—吉林中东部地区,暖锋导致中低空形成“冷—暖—冷”的温度层结,该区冻雨形成机制以“冰相机制”为主,即高空的雪花落入大于0℃暖层内融化、再降落到次冻结层后形成冻雨。同时,发现存在高空无固态水成物、逆温层内暖雨下落到次冻结层在地面形成冻雨的现象,这种新机制被定义为“暖雨机制”,更多水成物垂直剖面与同期地面观测降水相态的比对,验证了新机制的存在,并解释了该机制形成的可能原因。为更深入理解冻雨形成机理以及北方冻雨的预报、预警提供科学支撑。