副高北进过程的个例数值研究

就一次出梅时西太平洋副热带高压北进过程,用数值试验的方法,对副高北进的原因进行了分析研究,重点分析了非绝热过程在副高北进过程中所起的作用。结果表明:1）对应出梅时的环流形势,大气内部的动力调整过程具有使副高增强北进的趋势,是副高北进的主导因子。2）在3～5天时间尺度上,非绝热过程的作用不可忽视,其总效应使副高减弱。就各非绝热因子而言,净辐射过程的总效应使副高减弱,不利副高北进;降水凝结潜热释放有利副高的维持和增强,有利副高北进。就地区而言,南亚季风区加热具有同副高南侧热带辐合带加热相同的作用,正的加热增强有利副高增强北进。     

基于动态聚类法的安顺降雪环流分型研究

该文以500 hPa环流作为关键影响因子,采用K-means动态聚类分型,将近10 a安顺降雪划分为平直气流型（Ⅰ）、南支槽型（Ⅱ）、多波动型（Ⅲ）3种主要形势。个例分析和合成分析表明:3种形势下降雪过程中相态变化、区域、持续时间等特点有所不同。合成分析还表明：3种形势在500 hPa环流上有明显的区别,Ⅰ型在高原东侧到贵州的气流基本平直,Ⅱ型从高原东侧到贵州有1个明显的南支槽,Ⅲ型在高原东侧到贵州有多个波动槽影响,在高原北侧沿河套地区和孟湾以东均有槽影响,形成阶梯槽。此外滇黔准静止锋的强度、影响区域、物理量以及垂直方向湿度配置、逆温等方面均有所区别：Ⅰ型湿层和上升区浅薄,有1℃左右逆温;Ⅱ型湿层较薄,Ⅱ型在贵州中部有3℃逆温范围较窄;Ⅲ型中低层有宽广的湿层,水汽和抬升条件配合较好,几乎没有逆温。     

遵义市寒潮天气过程统计分析

统计了近40年遵义市及各台站寒潮出现的次数及时空分布特征,并进行了个例分析。统计分析结果对短期气候预测以及中短期预报有一定的参考意义。     

基于Parsivel天气现象仪资料的郑州“7·20”罕见特大暴雨微物理特征分析

基于2016-2018年ECMWF模式温度预报和浙江省72个国家基本站观测资料,根据温度日变化特征,采用K-近邻(KNN)回归算法进行误差订正,改进浙江省172 h精细化温度预报。在KNN回归算法中,将模式起报时刻的温度视作“背景”,由模式预报减去起报时刻温度消除“背景”影响,得到温度日变化曲线,通过温度日变化曲线构建差异指标,选取历史相似个例。根据历史相似个例的误差特征,对温度预报进行订正,得到改进的温度预报。检验结果表明,KNN方案的温度预报平均绝对误差较ECMWF和30 d滑动平均误差订正方案(OCF)的分别减小26.2%和5.2%;日最高和最低温度预报误差绝对值小于2℃,准确率较ECMWF的分别提高14.8%和4.3%,较OCF的分别提高3.0%和1.3%。KNN方案对地形复杂地区的温度预报改进效果更为明显,对冷空气活动和夏季高温等天气过程预报改善效果也较稳定。     

藏北地区午后热对流天气过程特征

利用常规气象观测资料、NCEP及ERA-interim再分析资料,对那曲市2017~2019年6~8月发生的热对流降水进行统计分析,结果表明：近三年出现了27d的热对流天气,午后热对流降水最集中的时段是15~17时;出现热对流天气时最高气温（Tmax）、最高地温至少分别达到14.2℃、32℃,日最高气温、最高地温与08时的数值相比较,平均高出10.4℃、37.3℃;从对流温度（Tg）看,当Tmax-Tg处于（1.5~5.5）℃区间时,出现热对流的频率最高,当Tmax-Tg值<1℃或>8℃时,出现热对流的概率为0,并非Tmax-Tg值越大,热对流发生的概率就越大;水汽条件上,08时平均湿层在460hPa以下,具有上干下湿的特性;通过订正Tlog-P曲线得到,发生热对流时CAPE值最少要达到800J·kg⁻¹;从个例合成分析得出,对流发生前那曲市处于高压控制或晴空少云状态,午后有辐合上升运动,低层的辐合上升引起周围水汽的汇聚;水汽的来源是前期平流输送或是地表蒸发有待于进一步研究。     

河西走廊东部冬季沙尘暴的典型个例及气候特征分析

应用1971—2016年河西走廊东部代表站的地面观测资料、NCEP 2.5°×2.5°月均地面至300 hPa高空资料,2006—2016年民勤逐日07和19时每隔10 m加密高空资料,分析了近45年河西走廊东部冬季沙尘暴天气的年际变化特征。同时选取2016年11月两次沙尘暴天气过程从天气学成因、物理量场及近地面边界层特征等方面进行了诊断分析。结果表明:近45年河西走廊东部冬季沙尘暴日数呈减少趋势,产生大风沙尘天气的主要原因不仅与大型冷暖空气强度及环流形势有关,还与冷锋过境时间、日变化、近地层风速和干湿程度关系密切。夜间至早晨近地面逆温厚且强,大气层结稳定,削弱沙暴强度,而午后到傍晚,逆温薄而弱,大气层结不稳定性强,加强了动量下传和风速,增强沙暴强度。近地层越干,风速越大,沙暴越强。     

夏季异常高温干旱过程的个例分析

阐述天体引潮力原理,并从天体引潮力角度讨论营口1997年夏季异常高温及1998年6月下旬至7月上旬的高温干旱过程。     

弱窄带回波在分析和预报强对流天气中的应用

灵敏的多普勒雷达经常能探测到弱窄带回波,这些弱窄带回波一般对应于边界层的辐合线,对弱窄带回波的仔细分析有利于及早做出强对流天气的临近预报以及对其发展变化作深入了解。文章结合发生在上海的3次强对流天气个例,详细分析了弱窄带回波在分析和预报强对流天气中的作用,得出以下结论:(1)上游移动强回波的出流边界导致的弱窄带回波是大风预警的重要判断参考;(2)在合适的层结状态和抬升条件下,弱窄带回波会强烈发展,并导致局地雷雨大风,这类强对流天气的发展有两个比较重要的阶段:弱窄带回波上初始回波的发展和回波跃增;(3)下击暴流造成的地面出流在雷达回波上表现为近似圆弧的弱窄带回波,这种弱窄带回波与其他雷达观测特征以及地面观测相结合,有助于对产生下击暴流的对流云的发生发展过程进行细致分析。     

近50年营口夏季降水异常年与前期海气环流特征分析

利用1951～2000年营口夏季降水量和前期500hPa高度场、北太平洋海温资料,分析了夏季异常旱涝年的前期秋季(9～11月)、冬季(12月—翌年2月)500hPa高度场和北太平洋海温场及环流场特征。结果表明:前期秋、冬季海气资料与夏季降水相关较好,且存在“隔季相关”的现象。     

协作对大气科学的重要性

本报告第二章中的个例研究充分证明了跨学科、部门间、国际间和机构间合作对于NSF大气科学部（ATM）资助的领域中的重要性。由于各种原因，合作对于大气科学越来越重要。研究视野的不断拓宽，使得多领域科学家合作成为必然；鉴于资源正变得日趋紧缺，