C-FMCW雷达对江淮降水云零度层亮带探测研究

不同于体扫雷达探测降水系统,垂直指向雷达可探测降水云中粒子垂直演变的微物理过程。C波段调频连续波垂直指向雷达 (C-FMCW) 采用收发分置天线,数据垂直分辨率达15~30 m,时间分辨率达2~3 s,利用其2013年6—8月在安徽定远探测数据对降水云垂直结构特征及亮带中融化微物理过程进行研究。6次降水过程共计46 h中的39.1%数据具有清晰的亮带结构特征,期间降水占地面总降水量的15%;江淮雨季层状云、对流云和混合性降水系统中均出现零度层亮带,层状云中亮带长时间维持,对流降水系统移出后减弱阶段的亮带结构稳定,混合降水系统中的对流扰动加强冲破了亮带结构。以融化层中最大回波强度Z_p所在高度进行融化层的粒子碰并增长和破碎减弱分层分析,上半层融化过程主要表现为碰并增长,下半层则是粒子破碎减弱。剔除了介电常数、下降速度引起的粒子浓度改变影响后,层状云和对流降水后期的回波强度加强表明融化增长程度接近,后者略强,混合降水云的融化增长最强。     

Determining Boundary-Layer Height from Aircraft Measurements

The height of the atmospheric boundary layer (ABL) is an important variable in both observational studies and model simulations. The most commonly used measurement for obtaining ABL height is a rawinsonde profile. Mesoscale or regional scale models use a bulk Richardson number based on profiles of the forecast variables. Here we evaluate the limitations of several frequently-used approaches for defining ABL height from a single profile, and identify the optimal threshold value for each method if profiles are the only available measurements. Aircraft measurements from five field projects are used, representing a variety of ABL conditions including stable, convective, and cloud-topped boundary layers over different underlying surfaces. ABL heights detected from these methods were validated against the ‘true’ value determined from aircraft soundings, where ABL height is defined as the top of the layer with significant turbulence. A detection rate was defined to denote how often the ABL height was correctly diagnosed with a particular method. The results suggest that the temperature gradient method provides the most reasonable estimates, although the detection rate and suitable detection criteria vary for different types of ABL. The Richardson number method, on the other hand, is in most cases inadequate or inferior to the other methods that were tried. The optimal range of the detection criteria is given for all ABL types examined in this study.     

湖南省有限区域数值天气预报系统模拟试验

介绍了湖南省有限区域数值天气预报系统，该系统试用结果表明，系统具有较强的稳定性和实用性，降水的时空分布的预报效果较好。数值模拟试验结果表明，模拟降水预报对积云参数化方案、边界层参数化方案、辐射参数化方案等比较敏感。     

“2004．6”湘西北低空急流暴雨的中尺度分析

利用常规观测、T213、雷达和MM5中尺度模式输出资料对2004年6月23—24日湘西北地区的暴雨和大暴雨进行了天气动力学和中尺度分析。结果表明：这场暴雨是在有利的天气背景条件下产生的，造成强降水的雨团在时空尺度上具有中尺度系统的特征，中尺度辐合线和低空急流为降水发生提供了有利的触发条件。     

2008年初持续雨雪灾害过程分析

利用地面实况资料与长沙单站探空等观测资料,对2008年1月中下旬至2月上旬初发生在湖南的低温、雨雪、冻雨灾害天气过程的影响实况和成因进行了分析.结果表明:中高纬阻高的建立、崩溃、重建导致其前部的鄂霍茨克海低涡不断引导冷空气南下,是产生低温、雨雪、冻雨的大气环流背景;南支锋区上强盛的西南气流带来了充沛的水汽,与北支锋区上南下的冷空气结合时,出现了持续的冻雨,当冻雨形成后逆温的强弱、融化层厚度及暖层温度高低、冷却层厚度、700 hPa西南气流强弱、日平均气温与日雨量的变化都与冻雨厚度变化密切相关;当高空南支有低槽分裂东移,中低层西南大风核上强烈的水汽辐合与阻高崩溃横槽转竖带来的冷空气共同作用影响时,为南方大范围暴雪过程提供了动力、水汽和凝结条件.     

上海一次重大火灾烟雾的雷达回波特征研究

2006年5月4日下午上海市闵行区发生了一起重大火灾。火灾发生时上海WSR-88D多普勒天气雷达被置于VCP21降水模式下运行,却监测到了大火发生、升腾、扩展和扑灭的全过程,最强回波达45dBz。研究表明,降水模式能探测到火灾烟团,与废旧木材和生活区化学材料混燃有关,还与火场环境气象条件和燃烧对流补偿等有关,使碳黑凝团粒子进一步增大而被雷达清晰接收。大风可造成飞火,转风可使火头突然转向。因此,及时、正确的气象监测和预报是有效、快速灭火的重要保障。     

在雷达—雨量计联合探测系统中距离加权和时间外推校准技术的研究

本文用距离加权方法校准天气雷达估算降水强度和区域降水量。     

2011年桂西长时间低温天气成因分析

利用实况观测资料和NCEP／NCAR再分析资料,通过统计学和天气诊断分析的方法,对桂西2011年1月持续的低温天气进行分析,结果表明：极涡呈偶极型且位于亚洲北部的中心偏东、偏南是此次低温天气维持的环流背景特点;华南沿海的静止锋维持但坡度较大,不利于形成明显的逆温条件,是桂西主要出现阴雨天气而不出现冻雨的主要原因,海拔较高的北部山区局部出现的冻雨天气是由于特殊地形下的逆温层结造成的,维持时间较短：阻塞形势的建立和维持是低温天气维持的主要原因,阻高崩溃、横槽转竖的过程使桂西气温更明显下降;南支槽的两次东移使桂西产生较明显降水,对降温有明显影响。     

气候变化科学的最新认知

 政府间气候变化专门委员会（IPCC）第一工作组于2007年2月2日发布的第四次评估报告明确指出,近100 a（1906-2005年）地球表面平均温度上升了0.74℃,近50 a的线性增温速率为0.13℃/10 a,1850年以来最暖的12个年份中有11个出现在近期的1995-2006年。全球变暖已经是不争的科学事实,报告认为人类活动是近50 a全球气候系统变暖的主要原因。 IPCC评估报告是国际科学界对气候变化问题最权威、最全面的认识,代表了目前全球气候变化研究的科学认识水平,是国际上制定相关政策的重要依据。     

2008年初江苏暴雪天气的诊断分析

用2008年1月25—29日NCEP/NCAR一日四次全球再分析资料对1月25—29日江苏省大范围强降雪过程的天气背景、散度场、水汽通量的流函数与势函数、视热源与视水汽汇以及Q矢量等物理量进行了分析,并进行了南北地区的对比。结果表明:(1)200 hPa与850 hPa的散度差值场,与降雪落区有较好的对应关系;(2)沿江和苏南地区明显的水汽辐合,配合北方冷空气的向南侵入,是造成江淮流域持续暴雪的重要原因之一;(3)强降雪期间,非绝热加热对降雪产生重要影响,其中淮河以南降雪以对流性降雪为主,淮河以北地区以非对流性降雪为主;(4)非地转风造成的Q矢量辐合区主要位于850 hPa切变线附近,为强降雪提供了有利条件。