北京夏季持续高温过程特征分析

应用1996～2000年NCEP逐日再分析资料,对北京地区近5年夏季出现的11个连续性高温天气过程进行了合成分析,总结了高温过程天气系统的共同特征,探讨了河套高压的形成机理及其与北京高温天气的联系。最后,给出了北京夏季高温天气的一个可能的概念模型。     

内蒙古夏季典型短时强降水中尺度特征

利用探空和地面加密自动站逐小时观测资料,对2010—2011年汛期发生在锋面上的四次具有不同发展模态的短时强降水过程的降水系统环境场特征进行了分析。结果表明：对于产生短时强降水的中尺度对流系统（MCS）,地面假相当位温（θ_se）等值线密集区和地面切变线的分布形态及运动是影响其系统模态发展和移动方向的关键因素,且对流单体的新生还与地面辐合区密切相关。纬向型MCS的θ_se等值线密集区呈纬向分布;经向型MCS的θ_se等值线密集区呈经向分布;转向型MCS的θ_se等值线密集区则由经向转为纬向分布。不同发展模态MCS的强降水持续时间与地面θ_se高值区的持续时间关系密切。

     

内蒙古夏季典型短时强降水中尺度特征

利用常规观测资料、NCEP FNL分析资料、FY-2D逐时云顶亮温(TBB)资料、内蒙古地区自动气象站资料和闪电定位资料, 对2012—2015年内蒙古夏季37例典型短时强降水事件进行分析。结果表明:冷锋云系尾部、涡旋云系和暖湿切变云系中发展的中尺度对流系统(MCS)是造成内蒙古短时强降水的直接影响系统, 短时强降水发生在MCS发展或成熟阶段, 而且位于TBB梯度密集区MCS移出区域靠近干冷空气侵入一侧。自动气象站观测到的中气旋、中低压以及中小尺度气旋式辐合风场和切变线诱发MCS发展, MCS发展到成熟阶段地闪密度达到最大值, 地闪密度值较高对应的MCS面积扩展率也较大。内蒙古西部和中部偏北地区短时强降水发生前3 h相对湿度达到60%~80%, 但其余地区相对湿度基本为80%~90%, 温度锋区浅薄冷空气是触发MCS发生发展的关键因素。     

桂林市一次夏季持续强降水过程成因分析

利用气象资料和V-3θ图,对2002年夏季桂林市一次持续强降水过程进行分析,探讨其成因、维持及结束的条件。     

桂林市一次夏季持续强降水过程成因分析

利用气象资料和V－39图，对2002年夏季桂林市一次持续强降水过程进行分析，探讨其成因，维持及结束的条件。     

北京降雨过程分型特征及短历时降雨重现期研究

利用北京观象台1961—2004年44 a逐分钟自记降雨资料,采用模糊识别法和统计分析法对北京市降雨过程进行雨型分型,并对5、10、15、20、30、45、60、90、120、180 min共10种不同短历时年最大降雨极值的概率分布利用指数分布、耿贝尔分布和皮尔逊Ⅲ型概率分布函数进行拟合。在此基础上,推算各历时降雨重现期极值。结果表明,暴雨天数年代际差异较大,暴雨量主要集中在50~100 mm范围内;不同月份雨型分布不一致,6月多双峰型,7—9月多单峰型雨型;总体上,北京降雨过程多为单峰型,占80%以上。最大降雨量主要出现在午后至傍晚和凌晨;北京短历时降雨极值的概率分布多数不服从指数分布而服从皮尔逊Ⅲ型分布;重现期降雨极值随历时增加而增大,2 a至100 a重现期内10 min降雨极值取值为10.4~22.6 mm,60 min降雨极值取值为22.3~59.2 mm,180 min取值为53.0~89.8 mm。     

一次降雨过程风廓线雷达特征

为应用风廓线雷达监测降水天气,通过对2006年南京地区一次春季降雨过程的边界层风廓线雷达探测数据和自动站雨量数据进行对比分析和相关性统计,研究了降水发生、维持和消亡期间风廓线雷达资料的变化特征,分析风廓线雷达垂直速度、速度谱宽与降雨强度之间的相关性。结果表明：当降雨临近时,风廓线雷达水平风廓线上的空洞逐渐消失,当降雨结束时空洞再次出现,且伴随着低空急流的出现降水明显增强。随着降雨的发生,风廓线雷达产品的垂直速度、速度谱宽和折射率结构常数值均明显增大。整个降水期间,550 m高度层以下的垂直速度与降水量存在显著线性负相关,450-950 m高度层之间的速度谱宽与降水量存在显著线性正相关,可见垂直速度、速度谱宽的变化与降水强度关系密切;当垂直负速度变小或速度谱宽变大时,降水增强的可能性增大。研究结果揭示了风廓线雷达垂直速度、速度谱宽与降雨强度之间的内在联系,可为风廓线雷达应用于降雨天气的监测。     

内蒙古夏季干旱气候特征分析

干旱是内蒙古自治区发生最为频繁，对农牧业生产影响最大的气象灾害。内蒙古夏季干旱发生频率高，持续时间长，成因复杂。利用北半球NCEP再分析资料和内蒙古地区气象灾害年鉴资料，从降水量、土壤湿度及水汽输送等方面分析内蒙古夏季干旱的气候特征及成因，指出土壤属性差、可降水量严重偏少和水汽不能到达等因素是造成内蒙古及华北地区干旱的原因；改善环境，治理环境，合理利用气候资源是预防干旱的有效途径。     

内蒙古两类持续型沙尘暴的天气特征

利用观测资料对内蒙古地区两种不同类型的持续型沙尘暴过程进行了对比分析,结果表明:天气系统的稳定少动是这两类沙尘暴在同一地区长时间持续的共同原因。在这2次过程沙尘暴的持续期,大气层结的日变化受到不同程度削弱。主要原因是沙尘气溶胶的辐射反馈效应。在冷锋型沙尘暴过程的持续期,地面风速出现的明显日变化加强了沙尘暴强度的日变化。而在高压底部型沙尘暴过程中,暖平流和中尺度低压辐合抬升产生的对流进一步削弱了层结日变化。这一因素以及期间地面风速的相对稳定使沙尘暴强度未发生明显改变。     

一次降雨过程风廓线雷达回波特征

为应用风廓线雷达监测降水天气,通过对2006年南京地区一次春季降雨过程的边界层风廓线雷达探测数据与自动站雨量数据进行对比分析和相关性统计,研究降水发生、维持和消亡期间风廓线雷达资料的变化特征,分析风廓线雷达垂直速度、速度谱宽与降雨强度之间的相关性。结果表明：当降雨临近时,风廓线雷达水平风廓线上的空洞逐渐消失,当降雨结束时空洞再次出现,且伴随着低空急流的出现降水明显增强。随着降雨的发生,风廓线雷达产品的垂直速度、速度谱宽和折射率结构常数值均明显增大。整个降水期间,550 m高度层以下的垂直速度与降水量存在显著线性负相关,450—950 m高度层之间的速度谱宽与降水量存在显著线性正相关,可见垂直速度、速度谱宽的变化与降水强度关系密切;当垂直负速度变小或速度谱宽变大时,降水增强的可能性增大。研究结果揭示了风廓线雷达垂直速度、速度谱宽与降雨强度之间的内在联系,可为风廓线雷达应用于降雨天气监测提供参考。     

内蒙古夏季降水变率的优势模态及其环流特征

本文基于1961～2013年的中国气象局降水资料以及NCEP/NCAR再分析资料,针对内蒙古地区夏季降水,利用经验正交函数分解法（EOF）和合成分析法,考察了年际尺度上内蒙古地区夏季降水分布的不同类型,并分析其前两个模态的典型环流形势以及相关的春夏季节转换特征。内蒙古夏季降水在年际尺度上主要分为整体一致型和东西反向型。整体一致型模态以贝加尔湖北侧和南侧对流层中上层环流的反位相变化、源于伊朗北部-中亚地区的中纬度遥相关型波列以及东亚地区“东高西低”或“西高东低”的环流形势为主要特征。而东西反向型模态以东欧平原-乌拉尔山东侧-内蒙古东部及东北地区为异常中心的波状环流以及东亚沿岸中高纬地区偶极子环流异常（“北高南低”或“北低南高”）为主要特征。这两种夏季降水模态的正负位相分别对应着亚洲中高纬环流春夏季节转换提前和滞后的情形。这些结论有助于进一步认识内蒙古地区夏季降水异常及其典型环流特征,从而为其预测提供参考依据。     

内蒙古东西部典型地区夏季极端暴雨特征对比分析

在全球变暖的背景下,内蒙古夏季极端降水事件频发。作为中国北方重要的生态安全屏障,该区域对气候变化的敏感性日渐凸显。本文基于1981-2020年国家站日降水观测数据及中国第一代全球大气再分析产品（CRA40）,研究了近40年内蒙古夏季极端暴雨变化规律及其动力因子特征。研究表明：（1）内蒙古夏季降水量呈自西向东逐渐递增的空间分布,东西差异明显,且与地形分布密切相关,暴雨贡献率较大的区域主要集中在河套地区和内蒙古东南部地区。近40年里,全区大部分站点夏季降水为减少趋势,其中显著减少的站点达到36.44%。（2）内蒙古夏季极端暴雨主要集中在7月和8月,并且具有明显的年际变化特征,2000年后极端暴雨发生频率降低,但在2016年以后,极端暴雨事件开始显著增多。近40年里全区共发生12次极端暴雨过程,影响区域主要集中在西部的河套地区和东南部地区。（3）在河套地区和东南部地区的极端暴雨过程中,动力因子大值区与强降水区基本重合,东部地区降水落区的动力因子明显大于西部地区。4种动力因子对东南部典型极端暴雨过程都有很好的指示意义,但在西部典型极端暴雨过程中,湿热力平流参数和热力波作用密度表现更好。（4）C...     

内蒙古夏季极端降水持续性分析与时空分布特征

利用内蒙古地区117站1991—2013年夏季(6—8月)逐时降水量资料,采用Gumbel极值方法确定内蒙古逐时极端降水阈值,研究内蒙古夏季逐时极端降水持续性和演变特征。结果表明:(1)内蒙古地区逐时极端降水阈值自西(5～10 mm)向东(40～55 mm)递增,但极端降水过程相对强度自西向东逐渐递减。内蒙古西部偏南地区、阴山山脉以南和大兴安岭东部极端降水过程持续时间较长,在7 h以上,其余地区极端降水过程持续时间较短,在6 h以内。(2)持续时间在1～3 h的极端降水过程发生次数最高,极端降水过程持续时间越短,降水量峰值出现前降水强度越大。极端降水持续时间4～6 h降水量偏离程度最大,1～3 h和7～12 h次之。(3)近23 a极端降水过程集中出现在7月下旬,峰值出现时刻由17:00滞后到20:00。1991—2010年极端降水过程偏少,可能是因为4～6 h和7～12 h极端降水过程次数偏少;进入2011—2013年,极端降水过程增加明显,主要与持续时间1～3 h、4～6 h和7～12 h极端降水过程同时增多有关。     

夏季乌拉尔地区环流持续异常及其背景流特征

在 Dole持续异常界定方法的基础上提出了一种适用于全球分析的界定方法 ,并利用NCEP/NCAR 1 980～ 1 998年 6月 1日～ 8月 31日逐日再分析资料 ,分析了全球大气环流持续异常的分布 ,重点研究了乌拉尔地区反复出现的、维持较长时间的强环流异常的背景流及其演变特征 ,得到以下结论 :1 )文中提出的界定方法能较好地识别全球地区持续异常分布 ;2 )乌拉尔地区环流正、负持续异常形成时 ,背景环流的发展不具有对称性 ,负异常并不是正异常的简单相反过程。正异常的发展与位于西南方的正距平扰动向东北移动、及与位于中西伯里亚的正距平扰动西移有关 ,这些扰动具有相当正压结构的 ,而负异常则主要是局地发展而形成的 ;3)正压过程对乌拉尔持续异常的形成起着主要作用 ,明显不同于北太平洋环流持续异常的发展 ;4)乌拉尔正、负持续异常期间的背景流不仅在北半球中高纬有明显差异 ,而且在南、北半球其它地区也有明显差异 ,热带的差异在低频环流上表现得更为清楚 ;5)在异常发生前 ,中纬度急流已发生了有利于异常建立的改变。     

江苏省夏季持续高温集中程度的气候特征研究

基于日温度资料提出一种度量持续高温过程集中程度的指标,采用江苏省63个气象台站1961—2005年夏季逐日温度资料,研究分析了江苏省夏季持续高温过程集中度和集中期及其相关统计特征,结果表明：在对夏季持续高温过程研究方面,集中度和集中期具有表征高温在时空场上非均匀性的较好分辨力;江苏省夏季持续高温过程出现时,西南部比东北部集中程度稍大、出现的日期稍晚;采用EOF方法对夏季持续高温过程集中度和集中期的距平值进行分析,第一特征向量的变化均呈现同位相,其相应的时间系数变化显示出先减小再增大的总体趋势,趋势谷值出现在1980年代;而夏季降水量与夏季持续高温过程集中度和集中期分别存在显著负相关关系。     

用西风指数和副高脊线预报内蒙古夏季降水过程

为了提高对T106模式中期数值预报产品的解释应用，利用其中的西风指数、副高脊线及常规资料，采用两线图、经验公式的方法，对1999年6～9月内蒙地区发生的27次降水过程进行分析。结果发现：西风指数与副高脊线变化特征与内蒙地区中期大范围降水过程有明显对应关系，对中高纬度地区确定中期降水过程有实用价值。由特征图解表明内蒙夏季区域性明显降水过程有利的天气形势主要是500hPa图上是稳定的东高西低的环流背景；而盛夏旱涝时段的变化与东亚异常环流有关。     

ECMWF集合预报对内蒙古夏季降水过程应用性能检验

文章选取ECMWF集合预报的概率匹配平均降水量、融合降水量以及中位数、众数和控制预报降水量等成员,用ETS评分方法对内蒙古7月降水过程预报进行检验。结果表明,检验成员对降水落区预报技巧大于0,具有较好的预报能力;融合产品对平均降水落区预报效果最好。检验成员对小雨的预报为负技巧,对中雨及以上量级预报为正技巧,且预报技巧明显优于预报员;平均ETS评分结果表明,融合产品和控制预报对平均降水强度预报效果较好。同预报员一样,各检验成员对过程的把握能力存在着较大的差异。