庆阳一次强暴雨天气过程雷达回波特征

通过对2006年7月8日庆阳市1次强暴雨天气过程雷达回波资料的分析,得出在高空切变线影响下形成的强对流暴雨天气的雷达强度回波、速度回波和物理量产品中的主要特征与冰雹天气的差别并不明显,但天气现象差别较大,降水强度大,容易致灾;强雷暴特别活跃,容易发生雷击。因此在预报服务中应当引起重视,可以采取人工影响的方式降低其强度,减轻灾害损失。     

一次低涡强暴雨的雷达回波特征

利用大气环流背景及物理量客观诊断和西峰新一代多普勒天气雷达回波资料,对2007年7月24日河套深厚低涡造成的甘肃环县短时强暴雨过程进行了分析,结果得到:河套低涡在铅直剖面上对应有深厚的正涡度场分布;强暴雨前天气雷达强度回波反射率因子大于等于50 dBz,随高度无明显"跃增",回波强中心在0℃层附近;径向速度回波的水平辐合和大于等于±20 m/s的速度中心对在2~7 km高度上活跃;云顶高度"跃升"变化显著;垂直液态水含量大于等于45 kg.m-2大值中心面积迅速扩大,对监测预警短时强暴雨天气和实施人影防雹作业,具有一定指示意义。     

Seasonal to interannual climate predictability in mid and high northern latitudes in a global coupled model

The upper limit of climate predictability in mid and high northern latitudes on seasonal to interannual time scales is investigated by performing two perfect ensemble experiments with the global coupled atmosphere–ocean–sea ice model ECHAM5/MPI-OM. The ensembles consist of six members and are initialized in January and July from different years of the model’s 300-year control integration. The potential prognostic predictability is analyzed for a set of oceanic and atmospheric climate parameters. The predictability of the atmospheric circulation is small except for southeastern Europe, parts of North America and the North Pacific, where significant predictability occurs with a lead time of up to half a year. The predictability of 2 m air temperature shows a large land–sea contrast with highest predictabilities over the sub polar North Atlantic and North Pacific. A combination of relatively high persistence and advection of sea surface temperature anomalies into these areas leads to large predictability. Air temperature over Europe, parts of North America and Asia shows significant predictability of up to half a year in advance. Over the ice-covered Arctic, air temperature is not predictable at time scales exceeding 2 months. Sea ice thickness is highly predictable in the central Arctic mainly due to persistence and in the Labrador Sea due to dynamics. Surface salinity is highly predictable in the Arctic Ocean, northern North Atlantic and North Pacific for several years in advance. We compare the results to the predictability due to persistence and show the importance of dynamical processes for the predictability.     

豫北两次特大暴雨事件的物理量极端性和中尺度特征

2016年7月9日和19日,河南省北部出现两次罕见特大暴雨过程,给人民生活及各行业造成重大影响和财产损失。利用河南省自动气象站降水量、雷达回波及常规探空、地面观测资料以及欧洲中期天气预报中心1°×1°再分析资料(ERA-Interim),对这两次过程的降水特点、水汽和动力条件的极端性、地形与降水的关系及中尺度对流系统特征进行诊断分析。结果表明:(1)两次特大暴雨过程具有降水日雨量突破历史极值、强对流特征明显、强降水中心位于太行山东麓迎风坡等共性特征,但二者具有不同的影响系统,降水范围有明显差异;(2)两次特大暴雨过程均存在来自热带和副热带的西南和东南两支水汽输送,整层水汽条件较好,其中"7.09"过程的整层可降水量具有明显极端性,而"7.19"过程中,水汽条件接近同期暴雨过程的平均值,极端性不明显;(3)两次过程的动力条件有较大差异,"7.09"过程动力条件弱,强降水中心新乡站的700 hPa垂直速度远小于该站暴雨过程中该值的多年平均值,而"7.19"过程林州站700 hPa垂直速度约是1981年以来28次暴雨过程中该站平均值的3倍,具有明显的极端性;(4)两次过程均伴有地面中尺度辐合线生成、发展和维持,地面中尺度辐合线触发对流单体生成、合并,其增强、维持与大的小时雨强相对应,对流云团具有低质心、高效率降水等特征;(5)太行山地形对两次极端暴雨增幅均有正贡献。     

"伊布都"台风影响云南的暴雨过程分析

利用Micaps常规资料,采用FY-2卫星红外增强云图及昆明CINRAD-CC雷达资料,分析了2003年7月25日20：00～26日20：00由于“伊布都”台风低压西行引发的云南暴雨过程。结果表明,由于副热带高压的西伸加强,其西侧持续强盛的低空偏南急流使西移到云南的热带低压维持并加强,在此有利的大尺度背景下,使云南境内的台风低压云系由MβCS发展为MαCS-MCC;通过K指数、θse特征、非地转湿Q矢量及非地转湿Q矢量散度等的分析,发现高能、高湿不稳定能量的积聚、低层的水汽辐合是此次暴雨过程的触发机制;地形的抬升导致低压发展,是暴雨产生的重要原因之一;多普勒雷达回波显示,台风低压有明显较大尺度的气旋式螺旋带状回波结构,并伴有多条强回波短带的出现及合并;在多普勒雷达速度图上,逆风区、气旋式辐合、大风区、持续的暖平流是造成本次暴雨过程直接的中小尺度天气系统。     

商丘相当暴雨日数的气候特征

利用商丘1961-2005年6-8月的逐日降水资料和总降水量资料,分析了相当暴雨日数与总降水量及降水等级的相关性,结果表明:相当暴雨日数概念的引入可以把汛期总降水量中暴雨过程降水与非暴雨过程降水分开;相当暴雨日数是一个气候统计量,其年际变率比总降水量更显著;与降水等级比较,相当暴雨日数与总降水量的相关性更好,且有利于研究形成汛期洪涝灾害的暴雨过程特征。     

新疆水汽输送的气候特征及其变化

利用1961—2000年NCEP/NCAR再分析逐日资料,分析了新疆地区对流层不同层次空中水汽输送特征。结果表明:地面~300 hPa每年平均有26114.8×108t水汽流入新疆,25647.7×108t水汽流出新疆,净水汽收入量为467.1×108t。由于三面环山的地形,新疆地区四季和年对流层中层水汽输送量最大,低层和高层接近。夏季水汽输送量最大,约占全年的38%,春、秋季相当,约占全年的23%~25%,冬季最少。近40年新疆年平均、春、夏和秋季空中水汽总流入量、总流出量为减少趋势,变化率很接近,且1976年后无明显变化趋势,使得净收支量无显著变化趋势。     

南太平洋辐合带季节循环及与地形和非绝热加热变化的联系

利用1981—2015年NCEP/NCAR月平均资料、NOAA的逐月CMAP（CPC（Climate Prediction Center）Merged Analysis of Precipitation）降水资料以及GODAS的月平均洋流资料和SODA的月平均风应力资料,定义了南太平洋辐合带（SPCZ）的关键区域,对南太平洋辐合带的季节变化特征及南太平洋辐合带的形成和维持原因进行了分析。结果表明,在南太平洋辐合带,4月存在由东西风切变型辐合带向东风辐合型辐合带转变的现象,而12月则存在相反的转换。在对流层低层,南太平洋辐合带区域的向上伸展高度和辐合在北半球冬季较其他季节明显高和强。引起南太平洋辐合带形成与维持的原因有2个方面:一是地形作用。由于地形的阻挡,造成等位涡线发生沿澳大利亚地形的绕行,利于澳大利亚地区反气旋性环流和南太平洋辐合带区域气旋性环流的形成与维持;同时,在地形和科里奥利力共同作用下,还易使暖海水在南太平洋辐合带区域汇聚,形成高海表温度区,从而加热大气,利于南太平洋辐合带的形成与维持。二是非绝热加热作用。南太平洋辐合带区域范围内的热源作用可以使其上方的大气受到加热,并产生加热强迫纬向梯度,驱动低层大气产生辐合。这些结果对深刻认识全球环流特别是南半球热带环流变化有重要意义。      

2000年7月中旬河南连续性暴雨过程分析

利用2000年7月12－16日逐时雨量、逐时风场、探空及多普勒雷达回波资料，分析了2000年7月12－16日河南连续性暴雨的雷达回波特征及中尺度系统活动与暴雨的对应关系，揭示中尺度系统是造成暴雨的直接原因。     

Elemental composition of PM2.5 and PM10 at Mount Gongga in China during 2006

In order to investigate the chemical characteristics of atmospheric aerosols in a regional background site, PM_2.5 and PM₁₀ were collected at Mount Gongga Station once a week in 2006. The concentrations of fifteen elements including Na, Mg, Al, K, Ca, V, Fe, Ni, Cu, Zn, As, Ag, Ba, Tl, and Pb were detected by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer (ICP-MS). The results showed that Na, Mg, Al, K, Ca, Fe were the major components of elements detected in PM_2.5 and PM₁₀, occupied 89.5% and 91.3% of all the elements. Crustal enrichment factor (EF) calculation indicated that several anthropogenic heavy metals (Ni, Cu, Zn, As, Ag, Tl, Pb) were transported long distances atmospherically. The concentrations of all elements (except Na) measured in PM_2.5 and PM₁₀ in spring and winter were higher than those in summer and autumn. The backward air mass trajectory analysis suggests that northeast India may be the source region of those pollutants.