不同类型大尺度环流背景下强对流天气的短时临近预报预警研究

利用常规气象资料、自动站资料、卫星资料、NCEP再分析资料,对2001—2010年安徽省强对流天气过程的物理机制、中尺度特征进行分析。结果表明：强对流天气其发生发展和一定的大尺度环流背景场有关,强对流发生的天气学条件即：丰富水汽、不稳定层结、抬升触发机制或强上升运动,强烈发展的强风暴常有逆温层、强的风垂直切变、中层干冷空气等有利条件。然而,这些条件在不同的大尺度环流背景下各要素的重要性不尽相同,产生的强对流天气类型也不相同。冷涡槽后类对流不稳定表现在中低层温度直减率大;风垂直切变强,风随高度强烈顺转,400～500 hPa有西风急流存在,且与强对流天气的发生区域紧密相关;存在明显的中尺度低压和辐合线、干线;主要造成雷雨大风和冰雹天气。槽前类通常对流不稳定能量较大,中低层有急流存在,风速水平切变和垂直切变大;快速东移的短波槽是触发强对流天气的主要机制;低层水汽条件较好;主要导致雷雨大风、短时强降水和龙卷天气。通过对不同类型大尺度环流背景下强对流天气各天气要素和物理量统计,提取环境场消空指标,明显提高了基于多普勒雷达反射率因子和平均径向速度的龙卷识别和预警水平。对比分析了2010年7月19—20日发生在副高边缘槽前类和在东北冷涡形势下的2009年6月3日、5日、14日在黄淮和江淮地区分别产生飑线并造成大范围雷雨大风、冰雹等强对流天气产生的物理机制、中尺度特征差异,提高对不同类型大尺度环流背景下强对流天气的短时、临近预报水平。     

Determination of the Jenkinson and Collison’s weather types for the western Mediterranean basin over the 1948-2009 period. Temporal analysis

We determined the weather type, according to the Jenkinson and Collison procedure, of the 22 646 days in the 1948-2009 period for the western Mediterranean basin. The analysis is based upon the surface pressure values of the NCEP/NCAR reanalysis, for a grid of nine points with extreme vertices at 45º N, 5º W and 35º N, 15º E, which provides a broad synoptic catalogue for this region. We analyzed the trends of the types and their different groupings during the same period. The most frequent type is U (undetermined), with an annual average of approximately 100 days (99.4, 27.2%), followed by type A (anticyclone), with 75.5 days/ year (20.7%), and C (depression), with 67.8 days/year (18.6%). The high frequency of type U is due to the habitual pressure of baric fields with a low gradient over Mediterranean waters in the warm half of the year. According to their directions, the types from the west are the most frequent and those from the south, the least. The monthly regime of the most frequent types and groupings is quite regular; type C groups, as well as advective and cyclonic curvature groups, present summertime minima and maxima in the cold half of the year, whereas the opposite occurs with types U and A. The main statistically significant annual trends in the 1948-2009 period involve a decrease in type A (–4.19 days/decade, that is, –29.0%) and an increase in type U, the cyclonic types and those presenting an easterly component. On comparing the 31-yr sub-periods 1948-1978 and 1979-2009, the tendencies of A and U were confirmed, and increases can generally be seen in the types presenting an easterly component and a decrease in those with a westerly component. The variation in type A ranged from 2490 days in the first sub-period to 2192 in the second one (p = 0.000), mainly concentrated in summer and autumn. This evident reduction of type A coincides, paradoxically, with an increase in the sea surface pressure variable (+0.31 hPa/decade) throughout the 62 years of analysis. The negative trend found in type A differs from the results of some studies. The different analysis periods, the different scales or areas of study and the variety of methods used to determine the weather types can account for the fact that these results are discordant. Moreover, warming over the last few decades in the waters of the western Mediterranean basin, as well as the clearly cyclogenetic character of the gulfs of Lion and Genoa, might account for the decrease in type A and the increase in the cyclonic curvature types.     

Coastal processes and environmental hazards: the Buenos Aires (Argentina) and Venetian (Italy) littorals

The Buenos Aires (Argentina) and Venice (Italy) coastlands have experienced significant saltwater contamination of the phreatic aquifer, coastal erosion, hydrodynamic changes and relative sea level rise processes due to natural and man-induced factors. These factors expose coastal areas to morpho-hydro-geological hazards, such as soil desertification, frequency and degree of flooding, littoral erosion, and the silting of river mouths and channels. Man-made interventions and actions, such as beach mining, construction of coastal structures and exploitation of aquifers without an adequate knowledge of the hydrology setting and an adequate management program, worsen these natural hazards. Uncontrolled human activity induces environmental damage to the overall coastal plains. The coastal plains play an important role in the social/economic development of the two regions based on land use, such as agriculture, horticulture, breeding, and tourism, as well as industry. Results of investigations on saltwater contamination, sea level rise and morphological changes recently performed in these two coastal areas are presented here.     

云南鲁甸6.5级地震灾害特点浅析

通过对2014年8月3日云南鲁甸6.5级地震震害开展实地调查,对灾区破坏情况进行总体介绍,并就各烈度区特征和建筑物震害、地震地质灾害、工程结构震害进行分析,初步得出本次地震的一些震害特点.一是灾区人口密度大,人员死亡较集中.人员死亡主要集中在Ⅷ和Ⅸ度区.二是地震振动强,灾区破坏严重.本次地震震源深度12km,极震区烈度高达Ⅸ度,震源破裂在11s内集中释放.三是抗震能力弱,房屋破坏严重.灾区属国家级贫困区,农村民居抗震能力弱,且多数民房坐落在河谷陡坡上,边坡效应加重房屋震害,重灾区砖木和土木房屋成片损毁、倒塌.四是灾区条件恶劣,救灾难度大.震区活动断裂密集发育、地质破碎疏松、地形崎岖不平,又恰值雨季,诱发极其严重次生地质灾害,导致人员伤亡,造成灾区大面积交通、通信、电力中断,救援物资与救援力量无法及时发挥作用.     

惠东高潭三次极端强降水过程成因对比分析

基于ECMWF的ERA-Interim全球大气再分析资料、MICAPS实况数据和广东省气象观测资料,对比分析了广东惠东高潭1979年、2013年和2018年的三次极端强降水过程的成因。结果表明:造成高潭极端强降水的影响系统有台风本体环流、登陆后的台风残余环流、季风低压外围环流等,其中2018年季风低压影响过程降水量最大;不同过程对流层低层强迫暖湿气流辐合抬升方式不同,分别为冷暖气流相互作用、西南季风和偏南季风地交汇、季风涌、边界层急流等;各过程中伴随的低空西南气流和偏南气流的风速大小差异明显,2013年台风残余环流影响时低空西南(偏南)风风速最大。相同点有:影响天气系统移动缓慢,并长时间维持,为极端强降水的发生发展和维持提供有利的动力条件;西南(偏南)季风、边界层急流或西南气流源源不断的水汽输送,为极端强降水的发展和维持提供了充足的水汽条件,同时低空暖湿气流的输送使得暴雨区大气层结不稳定状态长时间维持,利于持续性强降水的发展。研究结论可为今后高潭及其附近地区极端强降水的预报和决策服务提供理论支撑。     

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。     

中尺度自动气象站故障维护与分析

针对中尺度自动气象站的构成以及出现的故障现象、故障原因等进行分析,提出故障维护的具体方法与措施,以提高中尺度自动气象设备运行能力。     

1971—2000年我国东部地区雷暴、冰雹、雷暴大风发生频率的变化

提要：应用1971—2000年华北、华中、华东各省1084个站的地面天气现象观测资料,统计分析了江南（31°N以南）、江淮和黄淮（31°～37°N）及黄河以北（37°N以北）雷暴、冰雹和雷暴大风的年代际变化特征。分析结果表明：雷暴、冰雹、雷暴大风发生频率呈减少趋势。其中江南地区雷暴年代际递减更明显,黄河以北地区冰雹年代际递减最明显,而雷暴大风在三个区域的年代际递减均明显。雷暴大风常与冰雹伴随发生,高原和山地多于平原,高值区位于华北北部和内蒙古中部。对流性天气的减少与水汽和动力条件的减弱有关系。包含热力、动力和水汽条件的综合指数SWEAT无论在空间分布上,还是在30年的演变趋势上,均与对流性天气的分布和演变趋势表现出相似的特征。     

2006年极端天气和气候事件及其他相关事件的概要回顾

2006年1月中旬欧洲东部地区经历10年来的最低温天气;2月,非洲南部地区遭遇20年以来的最强降水;2006年上半年美国路易斯安那州经历111年来最干旱的时期;7月,欧美地区经历破纪录的高温炎热天气;菲律宾、印尼、印度等东南亚国家遭受暴雨洪灾。2006年春季,我国北方地区遭受18次沙尘天气的侵袭;夏季重庆等地区遭遇百年一遇的大旱;我国东南沿海等地受到多次强台风袭击;波及全国31个省(市、区)的冰雹、雷雨等强对流天气……。2006年是全球有气象记录以来的第6个高温年,极端天气和气候灾害并没有缓和的迹象;我国又经历了许多极端天气和气候灾害。     

北京自动气象站实时数据质量控制应用

自动气象站(AWS)观测资料是中尺度、短时效天气预报不可缺少的重要资料源之一.但由于AWS观测资料的特殊性,其质量问题不同程度地阻碍了它的使用.因此,AWS观测资料的质量控制越显重要.北京市气象局设计的自动气象站观测数据质量控制的方案主要是物理极值检查、历史极值检查、内部一致性检查、时间一致性检查、空间一致性检查等方法并把它应用于北京地区2007年奥运气象服务演练,取得了令人鼓舞的效果.结果表明:该质量控制方案的建立,能够实时反映北京市气象局自动站观测数据的可靠性,同时也反映出数据的缺测和及时性也存在一些问题.此系统的运行对2008年奥运气象服务,特别是对INFO2008和城市运行实时数据服务的可靠性将会发挥重要作用.