2009年大连春季强对流雨雪天气过程分析

2009年4月15日大连出现了春季最晚的降雪天气。利用常规资料、自动气象站和雷达等多种资料及中尺度模式MM5对这次强对流雨雪天气过程进行了分析和模拟,结果表明,200hPa急流、500hPa贝加尔湖冷槽南压形成的冷涡、中低层南支槽前水汽输送以及地面冷锋是产生大连春季强对流雨雪天气的环流背景;中层干冷空气叠加在低层暖湿层...     

乌鲁木齐市中量降雪漏报的原因分析

通过对常规气象资料、物理量特征和ECMWF、T639数值预报模式误差的分析,对2010年1月23日沿天山一带降雪过程以及鸟鲁木齐市中量降雪漏报的原因进行了总结,发现这次过程ECMWF数值预报对于锋区上的弱系统预报能力较差,而T639模式预报较好。预报员过分依赖ECMWF数值预报是造成预报失误的主要原因。实践证明在短期天气预报过程中不能完全依赖数值预报产品,而应在有效检验的基础上结合其它信息全面分析。     

降雪含水比研究进展

降雪深度预报与定量降水预报(QPF)一样是冬季天气预报最重要的业务之一,而降雪含水比是降雪深度预报中所必须的重要参数,国外一般多将其称为snow-to-liquid ratio(SLR)。本文回顾了过去几十年来国内外在SLR的变化特征、影响因素等方面的主要研究进展,并对其预报技术和方法进行了总结和比较。研究表明:SLR具有明显的时间变化,并且存在季节和空间分布差异;大气温度和相对湿度是影响SLR的两个最重要气象因子,气压、垂直运动等气象因素,以及地表风、积雪自重、太阳辐射和积雪融化也会不同程度地影响SLR;随着预报技术的发展,SLR的预报方法可概括为气候学的、统计学的和基于物理基础的三类预报方法,气候学方法过于简单化,统计学方法的应用提高了SLR的预报能力,但仍无法摆脱统计方法自身的缺陷,比较而言,基于数值模式的瞬时预报更符合未来雪深预报业务的精细化发展趋势;目前,国内降雪深度观测资料较少、观测频率较低,有效开展地面降雪和探空加密观测,解决观测资料不足是今后SLR研究中亟待解决的问题;基于数值天气预报业务模式,探索气象因子对SLR的影响机理,建立适合我国冬季天气预报业务需求的降雪预报系统是未来的发展方向。     

一次回流降雪过程边界层东风结构分析

利用常规观测资料和NCEP1°×1°再分析资料,对2010年12月23日凌晨至上午发生在河北的一次回流降雪过程进行了诊断分析,结果表明：地面蒙古冷高压外围的偏北风携带冷空气东移至东北平原后转向西南方向抵达河北中南部地区,边界层偏东气流将渤海水汽带向河北中南部;在降雪前期表现为“湿冷”,在降雪过程中表现为“干冷”;偏东风在太行山东麓地形作用下被迫抬升,其携带的水汽随之抬升,为降雪过程提供了弱的水汽条件;边界层内水汽通量散度主要表现为纬向水汽辐合,在降雪前主要由水汽平流引起,在降雪过程中主要由风场辐合造成。     

2014年2月张家界市两次降雪天气过程对比分析

利用常规观测资料、NCEP再分析资料对张家界市2月上中旬两次降雪过程的天气形势演变、水汽和热力条件等进行了对比分析。结果表明,西南急流为降雪提供充足的水汽,西南急流的位置和强度与降雪落区和强度有密切联系;锋面的抬升作用是降雪产生的重要动力和热力条件;逆温层的特征和湿层的厚度与降雪的类型和强度有很好的对应关系。     

我国南方冰冻天气过程低空逆温层特征

利用我国南方地区7省12个探空站1960-1999年时段冬半年高空规定层、特性层资料,分析南方地区冬季低空逆温出现频率、强度、厚度等,对照历年“低温雨雪冰冻”天气过程期间的逆温特征,揭示了南方冬季低空逆温的基本规律和空间分布特征.结果表明:①南方冬季低空逆温普遍存在;②逆温强度指数随逆温底部高度的上升而增加,在700～600 hPa之间,逆温强度最强;③偏西南地区(贵州和湖南南部)逆温平均强度普遍高于偏东北地区(安徽和江苏);④1964-1995年“低温雨雪冰冻”天气时段内逆温强度指数有逐年上升的趋势,而逆温层平均厚度有较明显的减小趋势;⑤逆温出现时偏西南地区高空700 hPa附近有一温度大于0℃的暖温层,而偏东北部地区没有;⑥“低温雨雪冰冻”天气期间偏西南地区以冻雨为主,偏东北地区以降雪为主.     

风场变形误差对冬季降雪测量及其趋势估算的影响

利用71个气象站1960～2009年共50年的冬季逐日降水、风速和天气现象资料, 以及3个站降水对比观测试验数据, 对东北地区降雪测量记录的风场变形误差进行了评价和订正, 并在此基础上分析了风场变形误差对研究区降雪量变化趋势估算结果的影响。结果如下:1)东北地区冬季降雪量台站观测记录普遍被低估, 全区观测的冬季平均降雪量为15.1 mm, 而风场变形误差订正后冬季平均降雪量为22.5 mm。各站绝对误差介于1.1～19.4 mm, 平均绝对误差为7.5 mm, 各站相对误差介于11.8%～50.8%, 平均相对误差为34.1%。2)主要由于受气象台站观测环境改变导致的风速减弱现象影响, 东北地区大部分台站雨量计对降雪的捕获率有所增加, 冬季降水观测中的风场变形误差减小, 引起实测的降雪量变化趋势估算值被高估。风场变形误差订正前, 东北地区近50年的冬季降雪量变化趋势为0.4 mm·(10 a)^-1, 而风场变形误差订正后, 冬季降雪量变化趋势为0.1 mm·(10 a)^-1。3)东北南部地区台站受风场变形误差影响尤其明显, 冬季实测的降雪量变化趋势偏高更大, 订正后和订正前趋势差值为-1 mm·(10 a)^-1, 即订正前冬季降雪量变化趋势被高估程度达到了64.3%。     

北京地区预报失误的两次降雪过程分析

利用常规资料、NCEP1°×1°再分析资料及多种新型探测资料,对北京地区2011年深秋初冬季节预报接连失误的11月29日和12月2日两次降雪天气过程进行了分析。结果表明:①11月29日,在地面偏东风配合倒槽的有利形势下北京未出现降雪的重要原因之一是偏东风为干冷性质,且层次深厚,北京边界层湿度条件差。对流层低层冷空气快速南压填塞倒槽是预报出现失误的另一重要原因。②12月2日降雪过程,925hPa的切变线和地面锋面为边界层的水汽辐合抬升提供了动力条件,对流层中下层的水汽输送为降雪提供了水汽条件。③对比研究表明,北京地区冬季降雪预报要特别关注边界层湿度的变化,当边界层内水汽条件较差时,即使中高层有明显的天气系统也不易产生降雪。当边界层湿度条件好,并配合有边界层辐合系统时,即便对流层中层没有明显天气系统,也会产生降雪。     

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。     

北方两次不同类型降雪过程的微物理模拟研究

利用中尺度模式MM5分别模拟了中国北方地区两次不同类型的降雪过程:2001年12月7—8日的北京小雪和1999年11月23—24日的辽宁雨转雪过程。文中还从微物理角度研究了这两次降雪过程,分析不同天气条件下降雪的水成物相态及其源汇项分布特点,并初步探讨云物理过程对降水热力、动力过程的反馈作用。重点分析了云物理变量的模拟结果,计算时采用输出水成物源、汇项小时累计量的方法,讨论了最大降水时段内各源、汇项的分布特征,并通过敏感性试验,分析了水成物相变潜热作用和降水粒子的拖曳作用对云的反馈影响。结果表明,云中水成物相态分布与温度有密切关系,北京小雪过程为气、固两相粒子作用,辽宁雨转雪过程为气、液、固三相粒子相互作用;在最大降水时段内,雪的产生主要来自于水汽凝华增长和雪收集冰晶增长,过冷水对形成霰很关键,冰相粒子融化加强雨的形成;降雪过程对热力、动力过程具有一定的反馈影响,相变潜热对上升运动和降水有正反馈作用,降水粒子下落拖曳力对上升运动和降水有负反馈作用。辽宁降雪过程降水粒子丰富,云物理过程对降水热力动力过程的反馈作用比北京小雪要强一些。