Progress in Lightning Forecast by Using Numerical Weather Models and Model Outputs

Lightning can threaten human and equipment safety. An indicator of sever convective weather, it plays an important role in atmospheric chemistry. The intensive studies have advanced the lightning forecast in the mesoscale weather models and its application in global climate models. There are three methods to forecast lightning by using numerical weather models: Numerical diagnosis prediction based on synoptic background filed statistical relations; Flash rate parameterization developed with the relationship between dynamical, microphysical and electrification processes, and The numerical weather model coupled with the explicit electrification and lightning parameterization schemes. In this paper, the research progress in lightning forecast with three above-mentioned methods were reviewed, and the future research issues on lightning forecast were also discussed.     

四川省滑坡灾害气象预警模型建立与验证

四川省滑坡灾害严重,特别是2008年之后,灾情显著加剧,如何预防滑坡灾害是保护人民生命财产安全的有效途径。滑坡灾害的预警模型研究是滑坡灾害预防领域的核心课题。本文对四川省滑坡灾害危险性进行了评价,并开展了滑坡灾害气象风险预警模型研究。①以确定性系数的方法量化坡度、地形起伏度、水文地质岩性、植被覆盖度、地震烈度和年均降雨量因子,建立逻辑回归模型,定量地进行四川省滑坡灾害危险性区划,并对结果进行验证。结果表明,四川省滑坡灾害高危险性区域成“Y”字型分布,此外川中、川东北地区滑坡灾害危险性也非常高,这与四川省滑坡灾害的空间分布情况相符。②在前期滑坡灾害与降雨量统计分析、滑坡灾害危险性评价的基础上,以滑坡灾害危险性评价为静态因子,日降雨量数据为动态因子,通过逻辑回归模型的结果,确定以当日降雨量概率化值、滑坡灾害危险性值、前一日降雨概率化值、前两日降雨概率化值、前三日降雨概率化值为临灾模型影响因子,各因子对预警结果影响程度按上述顺序递减,建立了地质-气象耦合的临灾气象预警模型。通过检验区数据对模型的检验表明,该预警模型能成功预警80%以上的滑坡灾害;通过滑坡灾害群发个例检验发现,该预警模型与四川省现用模型相比,预警区域明显减小,空报率和漏报率显著降低。     

武威市降水pH值和电导率对沙尘天气的指示意义

对武威市2013年7月至2014年6月收集的降水样品pH值、电导率和主要阴阳离子浓度进行测定和分析。结果表明：（1）降水样品的pH值6.69～8.84,平均值7.52。降水样品电导率33.9～766 μS·cm^-1,平均182.07 μS·cm^-1。（2）电导率冬季 >春季 >夏季 >秋季,pH值春季 >夏季 >秋季 >冬季。pH值与电导率呈显著的负相关,与风速呈正相关;电导率与降水量呈显著的负相关,与风速呈显著的负相关。（3）pH值和电导率都会随着沙尘事件的发生表现出增加的趋势。当沙尘事件发生的情况下,Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、SO₄^2-、Cl^-和NO₃⁺的离子浓度都呈现增加的趋势,但从各离子浓度变化幅度对沙尘事件的响应来看,Na⁺、K⁺和NO₃^-对沙尘天气比较敏感,反应强烈。     

川西高原若尔盖旅游气候资源及旅游舒适期研究

利用若尔盖1971-2000年的逐日日照时数、气温、降水量、降水日数、相对湿度、风速、气压等气象资料,用常规统计方法对以上主要旅游气候要素进行月、年变化规律分析,为当地旅游管理部门提供参考,为旅客提供气象服务。统计和分析表明：若尔盖光照资源丰富,日照总时数达到2510h。该地整年气温偏低,月均气温为-10.2℃-10.8℃,年平均气温为0.8℃,而且随着年份的增加,气温呈上升趋势。年降水量为649.1mm,干湿季分明,5-10月降水量占全年降水量的88%,白天降水少并且无大的降水。空气相对湿度与气温的配合让人体感觉比较舒适,风速较小,适合开展旅游活动。该地的最佳旅游舒适期为7、8月,而6月和9月可根据实时天气情况适当安排旅游活动,舒适天数在68天左右,舒适天数随年份呈波动上升趋势。     

“8.26”成都区域性短时暴雨天气过程的对流指数分析

利用常规探空资料以及MICAPS3.0系统软件计算的对流指数对2009年8月25~26日发生在成都的短时区域性暴雨过程进行分析,结果表明：稳定度指数与此次暴雨的发生、发展存在一定的关系。LI指数和IC指数在短时暴雨发生前达到最强,K指数和SI指数具有一定的超前性,在强降水发生前12小时达到最强;能量指数在暴雨发生前有一个明显的突变过程,峰值与强降水开始时刻对应;SSI指数与SHR有着一致的变化趋势,在强降水发生前也具有明显的突变性,这说明短时暴雨过程是强动力作用和强热力作用共同作用的结果。对流指数具有的这种突变性可作为预报短时暴雨的一种指标。     

人工与自动气象站气温观测结果的差异规律分析

利用西昌国家基本气象站2007年1月1日-2008年12月31日人工和自动站24小时基准观测期间的气温资料。以日、月、季不同时间尺度及不同天气现象情况下的差异规律做统计分析,结果表明：人工与自动站的气温对比差值基本在正常范围内,超出正常范围的只是极个别值。无论是日均气温,还是日最高、日最低气温对比差值均有由大向小的渐降趋势。天气现象对气温的观测有所影响,尤其是出现露和阵雨的情况下二者差值较大,最大达1．5℃。西昌有干季、雨季之分,月平均和季平均的气温对比差值出现了明显的季节变化,在干季气温对比差值较小,平均为-0．39℃,在雨季较大,平均差值为-0．43℃。根据总云量分为晴、阴天,在阴天中又区分了阴天有降水和阴天无降水的情况,发现阴天的气温对比差值略大于晴天,阴天有降水时的气温对比差值略大于无降水时的对比差值,说明降水对气温的观测结果有影响。     

高原低涡结构特征模拟与诊断的初步研究

利用二重嵌套的非静力中尺度数值模式MM5对2005年7月28—29日的一次高原低涡过程进行了数值模拟,并利用模拟结果对此次低涡的结构进行了初步分析。结果表明．-MM5模式对此次低涡过程有较好的模拟能力,模拟出的位势高度场分布和涡度场结构与实况基本吻合。此次高原低涡具有同热带气旋相似的涡眼（空心）结构和暖心结构。在流场上,高原低涡在涡眼区下层表现为辐散下沉运动,上层为辐合上升运动;而在涡心四周下层表现为辐合上升运动,上层为辐散下沉运动;在涡度场上,高原低涡下层为正涡度区,上层为负涡度区。     

城市下垫面特性对辐射雾生消过程影响的数值研究

针对城市下垫面条件进行合理的参数设置,将城市影响引入辐射雾模式,并结合NCEP/ CFSv2(Climate Forecaset System Verison2)资料及常规气象观测资料,对2010年2月8日发生在上海宝山的一次辐射雾过程进行数值研究。结果表明:(1) 受城市地表影响,感热输送成为城市地表加热大气的主要方式;城市下垫面的湍流交换作用较强,近地面湍流交换系数最大可达2.0 m2/s;(2) 城市辐射雾的起雾高度比农村高,雾首先在32 m高度上形成,且雾顶可发展到150 m高度;上部雾形成的主要原因是长波辐射冷却引起的水汽凝结;而8 m以下气层雾形成的主要原因是重力沉降导致的含水量的累积。      

Conditioning temperature‐index model parameters on synoptic weather types for glacier melt simulations

Temperature‐index models are widely favoured as a pragmatic means of simulating glacier melt because of their generally good performance, computational simplicity and limited demands for in situ data. However, their coefficients are normally treated as temporally stationary, unrealistically assuming a constancy of the prevailing weather. We address this simplification by prescribing model coefficients as a function of synoptic weather type, in a procedure that utilizes reanalysis data and preserves the minimal data requirements of temperature‐index models. Using a cross‐validation procedure at Vestari Hagafellsjökull, Iceland, and Storglaciären, Sweden, we demonstrate that applying transient model coefficients, for three temperature‐index models, results in statistically significant increases in the skill with which melt is modelled: Median simulation improvements in the Nash–Sutcliffe efficiency coefficient of 7.3 and 23.6% are achieved when hourly and daily melt totals are evaluated respectively. Our weather‐type modelling approach also yields insight to processes driving parameter variability, revealing dependence that is consistent with a priori considerations of the surface energy balance. We conclude that incorporating weather types into temperature‐index models holds promise for improving their performance, as well as enhancing understanding variability in coefficient values. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

辽宁省高速公路不良气象条件分析及服务探讨

对2005—2008年辽宁省高速公路交通事故资料进行统计。结果表明：辽宁省高速公路发生交通事故呈逐年上升趋势,其中由天气原因及其所引起的不良路况所造成的交通事故占20.4%,5—8月和11—翌年1月是此类交通事故的两个多发期。在各类天气现象中,因雾引起的交通事故所占比例最高,为41.0%,雨次之为31.3%。在此基础上就如何做好高速公路气象服务提出四点措施：划分灾害性天气服务关键性路段和关键期,制定高速公路安全运营气象灾害防御地方标准,在高速公路沿线布设密度适宜的气象监测站,加强气象对高速公路影响机理的研究。