京津冀“7·5”强对流天气形成的环境条件及中尺度特征

2021年7月5日下午至夜间,京津冀中部地区陆续出现短时强降水、雷暴大风、小冰雹等混合型强对流天气,基于地面区域自动气象站、多普勒雷达、FY-2G气象卫星、微波辐射计以及欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF）第五代大气再分析资料ERA5等多源资料,重点对此次短时强降水形成的大气环境条件和中尺度特征进行探讨分析。结果表明：此次短时强降水、雷暴大风和局地小冰雹的混合型强对流天气发生前即显现出良好的水汽条件,低层和中层的水汽通量强辐合早于降水1～2 h出现,整层大气可降水量在强抬升作用下不断累积;垂直假相当位温（θse）能量锋区的形成,“上干下湿”不稳定层结的维持,0～6 km强垂直风切变以及对流有效位能（convective available potential energy,CAPE）、K指数、SI增强等条件的建立,为强对流的爆发创造了热力、动力和不稳定环境;高空槽东移携带干冷空气南下与低空暖舌共同形成的不稳定层结,为强对流天气的出现提供了天气尺度上升运动;下午时段出现的强对流较夜间能量释...     

基于多源资料的一次暖区暴雨水汽特征分析

利用常规气象观测资料、NCEP逐6 h再分析资料(1°×1°)、微波辐射计资料以及HYSPLIT模式等,对2021年7月5日冀中平原一次暖区暴雨过程的水汽输送特征进行对比分析。结果表明：应用HYSPLIT模式模拟分析后发现,本次过程中925和850 hPa降水开始前比湿在12 g/kg以上,是暴雨区的主要水汽贡献者,其主要水汽通道为西南路径,水汽贡献率分别占57.57%和63.64%。源自黄海或途径黄海、渤海等地的气块在东南转西南气流的引导下为暴雨区低层带来丰富的水汽,同时源自亚欧大陆中高层的气块,随着西风带长波槽脊的运动,为暴雨区上空500 hPa带来干空气,构成上干下湿的不稳定层结。降水开始前,925和850 hPa在相应引导气流的作用下,水汽不断向冀中平原输送,使得优良的水汽条件主要集中于低层大气,与HYSPLIT模式模拟结果一致。通过微波辐射计对降雨过程的水汽特征进行分析,结果表明在降雨开始前,700 hPa以下高度的水汽含量有明显增加,水汽密度最大达到14 g/m³。分析3种不同资料得到相似结论,但HYSPLIT模式和微波辐射计两种高时空分辨率资料的应用...     

廊坊地基微波辐射计大气温湿廓线反演产品评估分析

利用2017—2020年廊坊市大厂县QFW-6000型微波辐射计和北京探空资料,对08时和20时2个时次共737组有效样本垂直方向的气温、湿度进行对比检验。结果表明：（1）整层气温均方根误差在5 ℃以内,相对湿度均方根误差为20%~30%,气温的相关系数明显高于相对湿度,即前者的探测精度更高。（2）1 km以下08时和20时温度和相对湿度的误差差异显著,08时误差均小于20时,1 km以上气温误差稳定在3 ℃左右,相对湿度误差廓线随高度先增大后减小。（3）夏秋季温度误差总体小于春季和冬季,但夏季贴地层误差明显大于其他季节,而相对湿度误差在冬季更为稳定。（4）晴天微波辐射计的探测精度明显优于云天和雨天,且随着云量的增多,探测精度逐渐下降。（5）降雨量级的差异对微波辐射计的探测精度产生不同影响,雨量越大,温度和相对湿度的误差越大;小雨时温度的相关系数在贴地层以上为0.60~0.90,但整层相对湿度的相关系数普遍在0.50以下,中雨及以上的降雨出现时,08时和20时温度的相关系数表现出显著差异,而相对湿度的相关系数在大雨及以上时波动最大,表现出极不稳定的探测性能。