山东西北部一次极端暴雪的动力和热力特征

利用常规观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料以及HYSPLIT气流轨迹模式,对2021年11月6—7日山东西北部一次极端暴雪过程的水汽来源、动力和热力特征进行了综合分析。结果表明：(1)此次暴雪是发生在横槽转竖型寒潮天气过程中的回流性降雪,具有降水量大,初雪时间早,积雪深度深等特征,属于一次极端天气事件。(2)HYSPLIT模式水汽轨迹后向追踪显示,低空西南和东南暖湿气流对暴雪的水汽输送占比较大,两者对降水的水汽贡献分别为39%和59%,是暴雪的主要水汽来源。(3)低层由北向南“楔入”的冷空气,一方面将暖湿气流抬升,为暴雪的发生提供“冷垫”,另一方面与中低层的西南急流形成深厚的锋区和次级环流,锋生与次级环流的正反馈有利于暴雪的发展和维持。(4)湿位涡在暴雪区内呈现出MPV1>0且MPV2<0的配置,有利于中尺度对称不稳定能量的积累和释放,是暴雪发生发展的重要物理机制。     

2020年3月初延边一次暴雪过程诊断分析

利用常规观测资料和ECMWF、NCEP再分析资料,对2020年3月3—4日延边朝鲜族自治州出现的暴雪天气过程,从影响系统和物理量诊断方面分析了本次暴雪过程的发生、发展机制.结果表明:高空冷涡配合中低层切变线和偏南急流的不断增强,是此次暴雪出现的主要影响系统;源自日本海的充足水汽供应,使得强降水期间暴雪区域形成高比湿、高...     

臭氧探空仪电化学反应池检测设备研制与应用

臭氧探空仪作为获取地面至上平流层区域内大气臭氧垂直结构的有效手段之一,施放之前需要进行地基检测,评估其探测性能,保证其施放之后可以获取高质量观测数据。首次介绍了国内自主研制的测试臭氧探空仪电化学反应池探测性能的地基检测系统,系统包括检测仪、数据采集模块和处理软件,主要用于检测电化学反应池的背景电流和响应时间两个指标参数。检测仪可以控制输出测试电化学反应池所需的具有不同臭氧含量的空气,测试结果通过数据采集模块传送至计算机,处理软件实现数据自动存储和处理,并提取出响应时间和背景电流。应用结果表明,该套系统检测精度高,性能稳定,可用于未来国内臭氧探空业务化的地基检测工作。     

一次中尺度对流系统的闪电演变特征

利用地面雷电探测网资料、多普勒雷达和卫星资料对一次典型的MCS过程的地闪变化特征进行了分析,结果表明,在系统发展的最初阶段全为负地闪;在MCS的成熟阶段地闪频数一直较高,在10次/min以上,负地闪占绝对优势;在消散阶段,地闪频数急剧下降,同时正地闪所占比例越来越大,甚至超过负地闪。地闪基本出现在<-50℃的云区和前部大的温度梯度区内,集中发生于<-60℃的云区。负地闪主要发生在强对流区(>40 dBz),其持续时间和强对流的维持时间几乎相当,说明负地闪可以很好地指示或有助于识别强对流区;密集的正地闪也与强回波区相对应,而稀疏的正地闪则多发生在系统后部的稳定性降水或云砧部位。同时,在MCS成熟阶段出现高正地闪频数的瞬间突增有可能对应着地面强天气的发生,在强对流天气的临近预报中应予以关注。     

基于多源观测资料对湖南怀化一次雨雪天气降水相态特征的分析

【目的】为了解湖南怀化雨雪天气降水相态演变特征。【方法】选取ERA5资料、微波辐射计和SA双偏振多普勒雷达等多源观测资料作为基础数据,采用常规统计、环流背景、相关分析等方法,对2022年12月27—28日湖南怀化地区一次雨雪天气的降水相态演变特征进行分析。【结果】（1）中高纬地区在中层槽的引导下冷空气南下,中低纬地区在南支槽的引导下西南气流东移,致使冷空气与暖湿气流交汇,降水相态发生变化。过程前低层切变线南压、低空西南急流发展,低层系统处于暖平流中,且地面温度较高,降水相态为雨。28日20时后冷平流快速发展,地面迅速降温,形成“冷垫”,致使降水相态转为雨夹雪。后期受南下强冷空气影响,导致降水相态转为雪。（2）散度和垂直速度的分布说明,降雪阶段的动力条件来源于低层,降雨时段的动力条件来源于高层。（3）SA双偏振多普勒雷达的偏振量分析结果表明,在较大的水平反射率(20~35 dBz)区域,其差分反射率相对较小（约0.8~1.6 dBz之间）,差分位移率也相对较小（约-1.2~0.6之间）,相关系数＞0.88。微波辐射计反演的0 ℃线可以作为降雪的重要判据,其液态水含量在降雨时含量较高,水汽浓度在降雪时显著下降,可以准确判断降雪的具体时间。【结论】 微波辐射计和双偏振雷达的组合应用可以作为怀化地区对降水相态转换临界预报的重要地基观测设备。     

2020年“8.11”四川芦山极端强降水特征及成因分析

利用地面观测降水、FY2G卫星云图、多普勒雷达数据和ERA-interim再分析资料,对2020年8月11日雅安芦山极端强降水的动力、热力、水汽输送等异常特征进行分析,探究了此次极端强降水的成因,并构建了强降水概念模型。结果表明：此次极端强降水发生在南亚高压脊线北抬、高原低槽东移加强的过程中,具有累计雨量大、突发性强、集中度高等极端性特征,槽前强盛的正涡度平流造成深厚的上升运动,边界层侵入弱冷空气和深厚的湿对流,致使降水效率偏高且强度偏大。边界层辐合线在高温高湿的环境中触发强不稳定能量,中尺度对流系统在弱的环境风条件下稳定少动,芦山上游对流单体“列车效应”导致强辐合的稳定维持,以及对流层中低层偏东风与山脉正交产生的地形增幅作用,共同导致了此次远超历史极值的极端强降水发生发展。     

利用地面GPS技术绝对测定湿大气含量的可能性

从理论和实测资料处理两方面对单基线模式下利用地面GPS技术绝对测定湿大气含量的可能性进行了探讨。由于短基线模式下测定湿大气含量之间的相关性很强,其测定的湿大气含量值必然有较大的相关误差,当用具有相同测段的不同资料组处理时表现为测定参数的不稳定性。在假设卫星的分布是连续而且均匀的情况下,可以从理论上研究相关系数随基线长度和截止高度角的变化,理论的结果和实际情况一致性较好。     

山地温冰川中的气候环境记录研究

以北欧Ａｕｓｔｒｅ Ｏｋｓｔｉｎｂｒｅｅｎ冰川为例,概括介绍了海洋型气候区温冰川内气候环境信息的主要特征。山地温冰川积雪中的环境记录,如氧同位素,阴阳离子含量的变化虽然受到了冰雪中的融水渗透的干扰,但仍可作为短期局部气候环境变化的理想指示器。通过与实测的气象气候资料对比,积雪中化学分析结果表明了若干重要特征：积累区雪层剖面中的氧同位素变化,较好地反映了本地区的气候变化特别是降水时的温度递变细节以及     

浅析MRD-Ⅱ瑞利波探测仪使用中的几个问题

MRD-Ⅱ瑞利波探测仪,在我国煤炭行业的推广应用中越来越显示出在矿井地质短距离全方位探测的优越性。笔者从仪器原理出发,对资料获取、资料最终处理及误差分析中需注意的问题做了探讨,为提高探测精度提供了借鉴。      

波流耦合作用下渤海及北黄海风暴潮增水及海浪过程的数值模拟

本文基于三维波流耦合FVCOM-SWAVE数值模式,采用Jelesnianski参数化风场与再分析数据集ECMWF风场数据叠加而成的合成风场作为外力驱动力,模拟了1818号"温比亚"台风引起北黄海及渤海海域风暴潮增减水及波浪的生长与消减过程,进而分析该海域在"温比亚"台风作用下波浪对流速垂向分布的影响。研究结果表明:合成风场得到的风速最大值及出现时刻与实测数据符合较好,合成风场较为合理,能够为模拟波流耦合机制下海域水动力变化提供准确的风场条件;几个测站的风暴潮增水模拟结果与实测数据较为吻合,FVCOM-SWAVE耦合系统合理地再现了"温比亚"台风在黄渤海引发的风暴潮增水以及台风浪过程。此外,计算结果显示"温比亚"期间黄渤海海域最大有效波高分布于台风中心外围,且位于台风前进方向上,波浪最大有效波高值与台风强度有关;在台风过境期间,波流相互作用对近岸海域流速的垂向分布具有一定影响,考虑波流相互作用可有效提高台风风暴潮数值模拟精度。研究结果对台风灾害预报、防灾减灾及港口建筑选址具有一定的参考意义。