三次不同类型强对流天气过程的闪电特征对比分析

本文利用VLF/LF三维闪电监测定位资料,结合雷达及加密地面自动站等资料,详细对比分析了北京地区三次不同类型强对流天气过程的闪电活动特征,结果表明:(1)冰雹过程中闪电活动与雷达回波的对应性最好,随强回波区的移动而移动;雷暴大风过程中闪电活动与雷达强回波的对应性较差,闪电频数少且比较分散;对流性暴雨过程中,当块状回波刚进入北京范围时,闪电活动与雷达回波基本对应并且闪电密度很大,之后闪电频数减少且分布分散,但在回波发展加强形成55dBZ的线状回波后,闪电活动又增强且分布在线状回波的前部。(2)在冰雹、雷暴大风、对流性暴雨发生期间,闪电活动强烈,闪电频数从大到小依次为对流性暴雨过程、冰雹过程、雷暴大风过程;在冰雹过程中,云闪所占比例不断增大,至降雹结束后云闪数超过地闪数;雷暴大风过程中始终都是云闪活动占主要地位;对流性暴雨过程中始终是地闪尤其是负地闪活动占主要地位,但随着回波强度的增强云闪比增大。(3)云闪发生的平均高度冰雹过程最大,其次为对流性暴雨和雷暴大风过程;云闪的平均雷电流强度也有同样的比较关系。     

云南不同季节和区域冰雹云回波特征和预警指标对比

利用云南省472个冰雹过程的雷达资料,对比分析冰雹过程的雷达回波演变特征差异,采用高斯分布,分季节和区域对比冰雹预警指标。结果表明：夏秋季冰雹云回波强度、VIL特征参量比冬春季平均偏低,回波顶高,35 dBz和45 dBz高度比冬春季偏大、跃增快且持续时间长。滇中各参量降雹前跃增时间偏长,滇西地区回波强度特征值最强,降雹前跃增幅度小,滇西北各特征参量偏弱、持续时间短跃增快,滇东北各特征参量偏强,降雹前跃增幅度大。利用高斯拟合,以正态曲线面积84.1%的特征参量为阈值,建立云南不同季节和区域的冰雹预警指标,冬春季CR和各温度层回波强度预警高于夏秋季5 dBz,ET和各回波强度高度预警阈值低2 km,VIL预警指标阈值高5 kg/m²。滇西地区强度预警指标最强,滇东北次之,滇西北最弱,滇东北回波高度和VIL预警指标最大,滇西北次之,滇中和滇西最小。     

近50年来广东冬季寒害的特征

利用广东省86个地面气象站近50年(1951-2000年)逐日平均气温和最低气温资料,采用针对冬季经济林果的寒害指标,统计分析了近50年冬季寒害的特征.分析得出:(1)广东冬季寒害频数北多南少,各地平均年均1次,其中严重寒害近4成,严重寒害中又以降温型亚类Ⅲ最为典型,占6成以上.(2)寒害过程降温幅度平均达13.6℃,且越往南越大;过程最低气温平均2.6℃,高于冻害临界值0℃;寒害过程降温平均历时4d.(3)寒害分布于10月末至3月底,其中12月到1月累计占85%,月际分布大致呈以1月为峰值的单峰型;亚类Ⅲ12月和2月多于1月,呈双峰分布.(4)1980年是广东冬季气温变化的分水岭,寒害年均综合频数前30年多(160站次),后20年少(96站次).(5)近50年广东冬季寒害年代际变化特征为:50,60,70年代逐渐增强,80年代迅速减弱,90年代有所回升(依然弱于50年代),年代际寒害由强到弱顺序为:70年代,60年代,50年代,90年代和80年代.     

江苏省近30年冰雹灾害的时空变化规律

利用江苏省70个气象台站1980-2009年间的冰雹观测资料,分析了江苏省冰雹灾害发生的时空变化特征,并结合Mann-Kendall方法探讨了气候变暖对江苏省冰雹发生趋势的影响。研究表明:(1)江苏省上世纪80年代为降雹多发期,90年代明显减少,本世纪初以来又有明显回升趋势;(2)江苏省一年中降雹多发季为春、夏两季,降雹日约占全年总降雹日数的94.7%;(3)全省降雹空间分布的总体特征是:东部沿海多,西部内陆少;中北部多,南部少;(4)这30 a中发生在江苏省的降雹路径主要有四条;(5)与江苏省冰雹灾情年际不稳定度成正相关的雹日空间变异系数自东北向西南递增;(6)导致这30 a江苏省冰雹时空变化格局的主要成因是全球气候变暖、大气环流背景、局地中小尺度大气动力场、地形起伏和下垫面热力属性等。     

河南省雷暴日数时空分布的非均一性特征

利用河南省气候中心编制的97个台站1961-2000年雷暴日数的资料,对该省境内雷暴发生的时空分布非均一性进行了分析.结果表明:全省平均雷暴日数有明显下降的趋势;雷暴日数站间偏度系数具有明显的年际变化特征,80%的年代表现为正偏;而其峰度系数则60%的年份为负值,且具有明显的年际变化特征.年平均雷暴日数及其均方差空间分布型态比较一致.豫北、豫西和豫东南分别出现3个雷暴高发区,其中豫东南强度最大,豫西强度与其相当,豫北相对较小.历年雷暴日数以正偏为主;峰度系数则以负值为主.河南省除信阳地区外,各站雷暴日数在0.05置信水平上服从正态分布.     

一次飑线过程的全闪活动特征分析

结合VLF/LF全闪定位系统、多普勒天气雷达、探空资料,对2013年7月5日江苏地区一次典型飑线过程的全闪活动特征进行了详细分析。结果表明:云地闪比的下降、上升预示着飑线过程中雷暴的加强、减弱;云闪主要分布在4~8 km高度,云闪频数最大值出现在5 km处;结合云闪变化情况和探空资料推测雷暴云内电荷为三极性电荷结构;对流区的闪电密度远大于层状云区。相比于正地闪,负地闪集中在雷达回波的强对流区。云闪发生位置更具随机性,易发生在弱回波区和层状云区;闪电的发生与云顶高度有很高的相关性,云闪发生位置与剖面反射率因子中强回波区的发展有很好的一致性。     

1994～1999年西北太平洋热带气旋活动时空分异研究

采用西北太平洋热带气旋年鉴数据(1949～1999年),进行了统计分析,然后以每次热带气旋的中心位置资料,建立起1.×1.经纬度的热带气旋路径频数分布图,从季节、年际变化全面分析了西北太平洋热带气旋的时空变化规律.结果表明(1)1949年到1999年,西北太平洋热带气旋活动频繁,20世纪60年代是热带旋多发期,70年代后期以后逐渐减少;而从年内的变化来看,7,8,9,m,这4个月热带气旋发生的次数占绝大多数;(2)热带气旋频数的分布大体以中国南海地区、菲律宾群岛以及马里亚纳群岛附近这3个密集区为中心,向各个方向呈辐射状减少;(3)热带气旋频数空间分布存在着明显的季节变化,而年际变化不明显.     

河北霾分布与地形和风速关系分析

使用河北省81个气象台站的常规观测霾资料,对1961-2008年霾出现的年平均日数分布特征和年代际变化进行了统计分析.发现河北霾出现频数分布与地形具有密切联系.山麓地区霾平均出现频数显著高于其两侧的平原和山地,山间盆地霾频数显著高于周边地区.对其原因进行了分析,发现霾出现频数与当地年平均风速和大气污染程度有关.这些结果对于了解河北霾的出现规律及其防治具有积极意义,可供该省某些工厂企业的选址、政府部门的大气环境治理决策参考.     

1949～1999年西北太平洋热带气旋活动时空分异研究

采用西北太平洋热带气旋年鉴数据 (1949～ 1999年 ) ,进行了统计分析 ,然后以每次热带气旋的中心位置资料 ,建立起 1°× 1°经纬度的热带气旋路径频数分布图 ,从季节、年际变化全面分析了西北太平洋热带气旋的时空变化规律。结果表明 :(1) 1949年到 1999年 ,西北太平洋热带气旋活动频繁 ,2 0世纪 6 0年代是热带旋多发期 ,70年代后期以后逐渐减少 ;而从年内的变化来看 ,7,8,9,10 ,这 4个月热带气旋发生的次数占绝大多数 ;(2 )热带气旋频数的分布大体以中国南海地区、菲律宾群岛以及马里亚纳群岛附近这 3个密集区为中心 ,向各个方向呈辐射状减少 ;(3)热带气旋频数空间分布存在着明显的季节变化 ,而年际变化不明显。     

云南寒潮与昆明准静止锋的气候关联性分析

利用云南122个气象测站1961-2014年1-12月逐日平均气温资料和日最低气温资料及1961-2010年云贵高原地面逐日观测数据,统计分析了云南寒潮与昆明准静止锋间气候关联性。结果表明:(1)云南寒潮频次偏多区域主要位于昆明准静止锋多年平均位置的东侧(即锋后)。(2)云南寒潮频次与昆明准静止锋频次的年代际变化基本是相反的,近50年寒潮频次减少,在1985年附近,寒潮频数由偏多期转为了偏少期;昆明准静止锋频次近50年为增加,在2002年,静止锋频数由偏少期转为了偏多期。年际变化存在显著正相关关系,特别是冬季,即寒潮爆发偏多(少)时,昆明准静止锋也偏多(少),这种关系在静止锋的东侧(锋后)更为密切。(3)云南寒潮频次与昆明准静止锋平均经向位置年代际变化基本一致。近50年寒潮频次减少,静止锋平均经向位置略偏西。年际变化存在显著负相关关系,即寒潮爆发偏多(少)时,昆明准静止锋平均经向位置偏西(东),这种关系在静止锋西侧(锋前)比东侧(锋后)更为密切。(4)寒潮移动与静止锋的移动有着密切联系,即影响云南寒潮位置偏西时,昆明准静止锋位置相应偏西,反之,偏东。影响云南寒潮强度与静止锋位置存在正相关,即变温(或温度距平)越大(小),静止锋越偏东(西)。     

河北张家口地区雹灾区划研究

使用雹灾汇报资料,对本区的雹灾受灾频率、重灾频率和成灾面积比的分布做了区划分析。结果显示：受灾频率较大的地区基本与本区的坝头地带、坝上西部及复杂山地配合;较小的地区是海拔最低的洋河谷地。重灾频率和成灾面积比的分布与受灾频率基本相反。分析原因,主要是雹块大小与海拔高度呈反相关以及生长期的差异。     

黄河三角洲地区冰雹分析及其短时预报

介绍了冰雹的气候特征, 利用黄河三角洲地区１９８８～１９９７ 年的 ７１１ 雷达回波、降雹资料及有关的高空探测资料, 对冰雹云的雷达回波参数和环境场要素进行了统计分析。结果表明：降雹与雷达回波顶温度、回波强度、０～－ ２０℃之间云体的厚度、７００ ｈ Ｐａ 上的比湿及云体的冷暖厚度之比等参数有关。在此基础上, 建立了冰雹的短时预报方程, 并为人工防雹提供可作为依据的简明判据     

江西冰雹与时空分布

本文根据江西省1959～1989年冰雹资料,统计分析冰雹和冰雹云的主要特征;指出了江西冰雹地理分布和冰雹活动路径以及影响江西冰雹的天气形势与冰雹云回波特征。同时,分析了江西冰雹物理特征,指出其危害程度,为江南实施人工防御冰雹,减轻冰雹灾害提供气候依据。     

冰雹天气的短时监测预报及消雹作业评估

本文研制的冰雹短时监测预报方法综合利用了T-lnP、天气图和雷达回波等资料,它把本地的降雹机制转化成对流的发生、发展、触发三指数,作为一级预报;通过计算T-lnP图上有关冰雹的层结指数,判断出冰雹强度,作为二级预报;利用雷达回波指标作为三级预报,以实现冰雹灾害天气的定时、定点、定量预报.同时对1996～2002年本地开展的人工消雹情况进行了效益评估.     

河北冰雹灾害的特征分析

保定地区的冰雹灾害对河北省有代表性。本文以该区气象台站、水文站、农业部门调查的冰雹资料,分析县气象站雹日与县雹日的关系、雹击带范围和农业灾害的面积特征,对农业主管部门投入防雹减灾力度有积极意义     

鲁西北棉花雹灾损失监测信息系统研究

鲁西北是我国最主要的产棉区,但棉花生长受雹灾影响频繁,致使棉花产量和质量下降,甚至局部绝产.本文对建立棉花雹灾损失监测信息系统的技术方法进行了探讨,包括棉花分布遥感调查、雹灾径迹雷达监测、数据库建立和棉花雹灾损失分析等,并给出了应用实例.     

中国1990—1996年冰雹灾害及其时空动态分析

依据《中国减灾》公布的１９９０－１９９６年月灾情信息,建立了冰雹灾害数据库,在此基础上,划分了中国冰雹灾害的组合类型,并绘制出了冰雹灾害的空分布图和时间变化图。     

区域灾情评价模型

自然灾害发生的次数和灾害种类与灾情强度密切相关，因此有必要对灾情强度进行合理的评价。首先用灾次指数Di和灾种指数Di′来量化单灾种的多发性和多灾种的群发性，提出了计算Di和Di′的方法，然后在此基础上建立了量化灾情强度指数Q的模型，该模型适用于单区域和多区域中多种灾害发生的情况。对北京市怀柔、平谷和海淀3个区进行了模型的实例应用，考虑洪灾、冰雹灾和旱灾3种灾害情况，结果表明，怀柔区的灾情强度指数高于平谷和海淀区，3种灾种中冰雹灾的灾情强度指数高达42．76％。     

宁夏冰雹的分布特征

应用1961～2004年宁夏各气象站地面观测资料，统计分析了宁夏冰雹的时空分布特征，探讨了宁夏冰雹产生的主要源地和移动路径。分析表明：20世纪80年代为宁夏冰雹频发期，90年代有减少的趋势；近10年来冰雹大为减少，年际变化比较大，有一定的周期性。冰雹多发生于春末至盛夏，6月为频发期；87％出现在中午至傍晚前后；71．84％的降雹持续时间在1～10min之间。初雹最早发生在3月中旬，终雹最晚结束在10E下旬。有2个频发中心，即宁夏南部的六盘山区和北部的贺兰山区，有“山地多、平川少、南北多、中部少”的地域分布特征。降雹线大部分呈NW—SE走向，移动路径多从西北向东南方向移动；主要发源于六盘山系和贺兰山沿山。     

地铁荷载下宁波软黏土冻融水泥土动力学特性研究∗

在复杂软弱地层条件下,为有效抑制人工冻结冻胀融沉,可采用水泥土改良后人工冻结二次加固,水泥土冻融后的动力学特性,对地铁隧道长期运营至关重要。运用 GDS 动三轴仪研究水泥掺入比、振动频率及振次对冻融水泥土动应变、动弹性模量及动阻尼的影响。结果表明:冻融水泥土水泥掺入比越大,滞回圈面积越小,呈现先快后慢发展的趋势,其累积塑性应变最大减小 50%;在其它条件相同情况下,动弹模随振动次数的增加而非线性减小,随振动频率升高、水泥掺入比的增大而线性增大;动阻尼比随振动次数的增加而非线性增加,随振动频率升高、水泥掺入比的增大而线性减小,并存在变化临界值;软土水泥土冻融前后的动力学特性有一定差异,一次冻融后的强度较冻融前减小 6%;工程中联络通道周围产生非均质冻融水泥土水泥掺量应大于 5%;地铁长期循环荷载的后期作用对软土水泥土加固冻融后的动力学特性影响很小,工程中可以不予考虑。