河南“21.7”极端暴雨的研究进展

2021年7月17—22日,河南省发生了一次造成严重人员伤亡和财产损失的极端暴雨事件,被称为“21.7”极端暴雨。在“21.7”极端暴雨发生不到2 a的时间里,“21.7”极端暴雨相关的研究取得了诸多成果,所发表的论文达百篇。文中主要从降水的特征、影响天气系统、发生和发展机制、下垫面效应、气候变暖增幅效应和数值模式预报等方面对“21.7”极端暴雨的研究进展进行了梳理和总结,并与“75.8”特大暴雨的研究成果进行对比。结果表明,由于观测技术的发展和研究方法的改进,“21.7”极端暴雨的研究结果呈现了比“75.8”特大暴雨研究更精细的降水和中小尺度系统特征,尤其是微物理过程,其中中尺度对流系统与中尺度对流涡旋耦合增强的动力学过程,以及霰粒子的融化促进各尺度粒子的同步增长的微物理过程是“21.7”极端暴雨过程的重要发现;“21.7”极端暴雨体现了更明显的热带和海洋的影响,可能导致“21.7”极端暴雨过程出现更极端的小时雨量;然而,城市化对极端暴雨的影响较为复杂,其与气候变暖的信号难以区分,增大了“21.7”极端暴雨机理研究的不确定性。最后,对未来研究方向进行了展望。     

非地转湿Q矢量及其在华北特大台风暴雨中的应用

在非地转 Q矢量的基础上 ,考虑天气系统发展的主要热力强迫因子——非绝热加热作用 ,引入非地转湿 Q矢量的概念 ,并推导出其表达式以及用非地转湿 Q矢量散度为唯一强迫项所表示的非地转ω方程。同时 ,用非地转湿 Q矢量分析方法诊断了由北上台风倒槽引起的一次华北特大暴雨过程 ;结果表明 ,非地转湿 Q矢量能较清楚地揭示暴雨过程系统的演变 ;通过比较非地转湿 Q矢量、垂直速度和不考虑“湿”过程的“干”Q矢量散度与暴雨落区的配置关系 ,结果发现 ,非地转湿 Q矢量与降水落区存在最佳的对应关系 ,非地转湿 Q矢量散度负值区能较好地预报出未来 6h的降水落区 ,而且其中心数值的大小与未来 6h降水的强度存在正相关的对应关系 ,从而说明非地转湿 Q矢量对于暴雨天气系统诊断和预报是一种十分有效的工具 ,其散度负值区可以作为未来 6h降水落区预报的重要指标 ,为暴雨的预报提供了更广阔的思路     

东北三江流域夏季旱涝基本特征分析

用美国国家环境预报中心 (NCEP) 再分析的高空月平均资料以及中国范围内160个测站的月降水量资料, 对夏季我国东北地区的降水进行分型并分析其环流形势.结果表明, 我国东北三江地区夏季多雨年和少雨年的环流形势存在明显的差异, 1998年夏季属于典型的多雨年; 鄂霍茨克海阻塞高压的出现和发展, 是造成嫩江、松花江流域夏季降水异常偏多的主要原因; 对流层低层水汽通量辐合加强, 是东北地区降水的重要水汽条件; 12月份或冬季的极涡强度指数与次年8月份或夏季我国东北地区的降水存在密切的正相关, 这种关系可以作为预测我国东北地区夏季持续强降水的一个信号.     

基于集成综合评价法的气象服务满意度分析

气象服务满意度分析在公众气象服务满意度评价业务上起着非常关键的作用。针对我国31个省市的气象服务满意度现状,采用2010年全国公众气象服务评估调查数据,分别运用主成分分析法和熵值法进行分析,得到两种关于城市气象服务满意度的排序结果。但主成分分析法侧重考虑变量的相关性以及熵值法侧重考虑变量的不确定性,故将两种排序结果在通过一致性检验的基础上,运用集成综合评价法得到另外一种新的排序结果,介于以上两种结果之间。因此得到一个关于城市气象服务满意度的新认识,并给出提高气象服务满意度的建议。     

"强降水和黄海气旋"中的干侵入分析

利用GOES-9卫星6.7μm的水汽图像资料、等熵气流、位涡(IPV,MPV1)、sθe等物理量,对2003年梅雨期的一次强降水过程进行了分析,以揭示干侵入在强降水和黄海气旋中的作用。分析结果表明:(1)水汽图像暗区动态对强降水、温带气旋发展有很好的预报指示意义。(2)叠加了相对湿度场的垂直气流的发展、变化特征能清楚地反映干侵入与强降水的关系,对短时预报有一定指示意义,干侵入对强降水起激发作用。中层以上的干区与水汽图像暗区十分吻合。(3)sθe=340K等熵面上的气流能较好地反映对流层中上部的干侵入特征,sθe=330K等熵面上的气流能较好地反映黄海气旋发展特征。沿等熵面高脊区的下滑急流与水汽图像暗区相当一致。IPV大值区的发展变化与气旋快速生成、发展关系较好,IPV分布能较好地反映干侵入特征。(4)等压面上的MPV1空间、时空剖面均能很好地描述干侵入的演变特征。当MPV1≥0.4 PVU的区域向下伸展时,在其以南约2个纬距处出现强降水。(5)对气旋附近的强降水,干侵入起逐渐加强作用;对远离气旋区域,MPV1大值区域与强降水突然出现几乎是同步的,说明MPV1所反映的干侵入特征对强降水的作用在气旋附近与远离气旋区有所不同。强降水出现在sθe陡峭和密集区中。     

Characteristics of an Explosive Cyclone over Northeast China Revealed by Satellite Water Vapor Imagery

In this paper, an explosive cyclone(EC) that occurred over Northeast China in the spring of 2016 is studied by using 6.7 μm FY satellite water vapor(WV) imagery and NCEP(1°×1°) reanalysis data. Moreover, the evolutions of the upper-level jet stream(ULJ), the vertical motions, and the potential vorticity(PV) are analyzed in detail. Results show that different shapes of the WV image dark zones could reflect different stages of the EC. At the pre-explosion stage, a small dark zone and an S-shaped b...     

2006年超强台风“桑美”强度突变的动能特征分析

应用NCEP/NCAR再分析资料,对2006年超强台风“桑美”（Saomai）强度突变过程的动能特征进行分析,结果表明：“桑美”突然增强时刻其低层总动能和旋转风动能突然增加,辐散风动能也有所增加,总动能的增加主要是由旋转风动能增加所引起的;其高层总动能和旋转风动能突然减小,而辐散风动能突然增加,高层动能下传是导致“桑美”突然增强的重要原因;“桑美”突然增强时刻高层辐散风动能向旋转风动能的转换达到最大,低层辐散风与旋转风相互作用动能项达到最大;“桑美”突然减弱时刻的高低层能量变化趋势与突然增强时刻相反,并存在着低层动能的上传;“桑美”强度突变时对总动能（K）、旋转风动能（KR）、辐散风动能（KD）变化的响应时间为6～18 h。     

21世纪Q矢量在中国多种灾害性天气中应用研究的进展

伴随着Q矢量理论的完善与发展,人们也对Q矢量的分析方法开展了广泛的应用研究,不仅用于诊断分析研究暴雨、台风、暴雪、强对流及沙尘暴等多种灾害性天气的成因,同时在天气预报工作中也扮演着越来越重要的角色.对进入21世纪以来中国对Q矢量的应用研究工作进行全面、系统地回顾与总结,并对未来关于Q矢量的应用研究工作进行了讨论与展望.     

1981—2013年6—7月江淮地区切变线及暴雨统计分析北大核心CSCD

为了研究20世纪80年代以来的江淮切变线及暴雨的气候态特征,从而为未来的江淮切变线暴雨的业务预报和科研提供参考,利用欧洲中心风场再分析资料和地面气象站基本气象要素日值数据集(V3.0)的降水资料,通过纬向风的经向切变、相对涡度和纬向0风速线3个客观判据,统计了1981—2013年6—7月江淮地区暴雨、切变线以及切变线暴雨。结果表明:1981—2013年6—7月,江淮地区有30.2 d出现暴雨,有33.2 d出现切变线,22.0d出现切变线暴雨,切变线暴雨日数占切变线日数的近2/3,占暴雨日数的近3/4;6—7月江淮地区出现切变线和暴雨的日数有不显著的年际增长趋势,增长率比江淮切变线暴雨大一个量级,而后者的日数在近33年基本维持不变。江淮地区的切变线日数、暴雨日数和切变线暴雨日数2000年前年际波动较大,2000年后年际波动较小。6—7月江淮地区的暴雨日数、切变线日数和切变线暴雨日数均存在一定的年代际变化特征,且三者的年代际变化特征较为一致,在1981—2007年,江淮地区降水量的年代际变化与暴雨日数、切变线日数和切变线暴雨日数的年代际变化较为一致。1995年前,6—7月江淮切变线暴雨日数存在2—3年的周期,1995年后没有显著的周期。在6月上中旬和7月中下旬,江淮切变线暴雨日数存在2—4 d的周期,在6月下旬到7月上旬,江淮切变线暴雨日数不存在明显周期,切变线暴雨日数在梅雨期内稳定维持,且江淮切变线暴雨最集中发生在6月下旬到7月上旬的梅雨期内,说明梅雨期降水以切变线引发的降水为主。     

气象服务效益评价研究进展

气象服务是气象事业的出发点和归宿点,采用科学客观的方法开展气象服务效益的评价工作,有利于气象部门更好地改进和完善气象服务,促进气象事业的持续快速发展。本文从理论和方法应用的角度出发,系统地介绍了气象服务效益评价的国内外发展现状、理论基础和技术方法等,并对气象服务效益评价的未来发展趋势进行了展望。