基于物理量“配料法”的黑龙江省暴雨预报研究

利用实况气象资料,研究了1961—2010年黑龙江省暴雨时空分布特征,运用"配料法"结合实况物理量场资料,分别从上升强迫、不稳定条件、水汽和降水效率三个方面选取15种物理量,作为诊断成分,定义一个新的暴雨指数R,在R中若存在8个或以上物理量的阈值满足条件,即可确定为极易出现暴雨的天气,对于是否有利于暴雨的产生条件进行初步判断。结果表明,黑龙江的暴雨日数变化总体呈波动状态,且起伏明显。暴雨主要出现在夏季中期(7月、8月),常出现在黑龙江省中部和南部地区。与暴雨存在明显相关性的物理量有水汽通量散度、K指数、相对湿度、散度、假相当位温等,其指标对于暴雨预报有较好指示性。4次典型暴雨过程满足R的阈值数均大于8,表明R指数的定义对于暴雨预报有较好的参考作用。     

气象卫星遥感在干旱监测中的应用

本文根据ＮＯＡＡ极轨气象卫星ＡＶＨＲＲ资料计算生成植被指数相对距平图用于旱情监测，并在江苏省１９９４年特大干旱中进行了应用服务     

霾预报是咋来的

正"太可怕了,中央气象台又发雾和霾预警了,这都整个有一周时间了。""看了预报,京津冀又有霾了!""现在怎么好多地方都在发霾预报?"今年以来,我国多地遭遇"霾"伏,霾预报预警信息与公众的距离越来越近。但是,许多人都很好奇或并不知道雾、霾预报和空气污染气象条件预报是如何做出来的。     

气象卫星在天气预报中的作用

气象卫星是空间技术、遥感技术、计算机技术和通讯技术等多种高技术相结合的产物。它从空间遥感地球大气,解决了气象观测中长期无法解决的海洋、沙漠和高山等人烟稀少地区的观测资料获得问     

台风中心区域亮温空间扰动特征研究及台风定位应用

台风是一种复杂且灾害性强的天气系统,实现对台风的快速、准确定位能够为台风路径预报和台风风险评估提供重要依据。目前对于有眼台风相关算法较为成熟且精度较高,但对于无眼台风定位算法精度不高。根据风应力散度,旋度与顺风方向海表面温度梯度和侧风方向海表温度梯度的扰动存在明显的正相关关系,提出了一种亮温扰动算法,该方法首先计算远红外亮温梯度的散度、旋度,再使用散度和旋度计算扰动值,通过计算和分析台风中心区域亮温扰动特征得知,台风眼区理论总亮温扰动量为零,可以通过最小扰动值像素位置来进行台风中心定位。研究结果表明,在8个像素的半径范围内利用最小扰动值进行台风定位,定位结果与最优路径数据集比较,平均误差均小于12 km,在3个像素以内,能够准确地定位台风中心,为台风预报和定强提供帮助。     

大雾消散卫星遥感临近预报及消散型分类——我国中东部案例研究

大雾作为在稳定天气条件下形成的一种天气现象,相关研究较少。大雾生消的预报准确率一直有待提高。尤其是近年来,随着交通运输、航运的发展,大雾造成严重影响的事件日益增多,引起了交通运输、环保、卫生等各行业的重视。在积累的大量卫星探测数据基础上,分析研究了我国中东部地区不同季节、下垫面、地理位置的大雾消散遥感特征。通过加入太阳影响项等,改进了由Gurka等人提出的遥感大雾临近预报方法,提出了使用风云二号等覆盖东亚地区的气象卫星数据来预测中国中东部大雾消散时间的算法和流程,其结果与常规观测、卫星监测进行了比对。就地形、地表状况、季节等影响大雾消散的因素差异进行分析,并作了分类。     

暴雨灾害人员损失风险快速预评估模型

研究在暴雨灾害致灾因子强度分析、孕灾环境敏感性评估等基础上,把人作为主要的承灾体,用人口密度来评估风险暴露因子;参照北京地区暴雨洪涝的历史灾情资料,建立致灾因子强度(等效日雨量)与人员损失之间的损失系数估算方程;以不同时段外出人员的比率作为时间纠正系数;最后用因子乘积方式建立人员损失风险预评估模型。以"7·21"和"6·23"暴雨为个例,进行了模型的应用及检验分析。"7·21"个例选用的雨量数据是BJ_RUC(24h)预报雨量场,"6·23"选用较为贴近实况的BJ_ANC定量降水估计QPE资料。检验发现模型估算的"7·21"暴雨人员损失总数在数量级别上与实况比较接近,而基于空间网格的人员损失风险预评结果与实际遇难人员发现地点在空间分布上基本一致。尽管"6·23"暴雨的人员损失预评估的总数不足1人,但在局部地区的损失风险仍然较大,个别格点甚至达到0.40人的风险水平。而这次暴雨过程导致了比较严重的城市内涝,实际上也发生了几例比较偶然的人员因灾死亡事故。实例应用表明损失预评估可反映出人员损失的基本情况及风险水平,可用于决策气象服务及预警信息发布的主要依据。     

西安城市暴雨内涝灾害气象预警系统研究

介绍了西安城市暴雨内涝灾害气象预警系统的技术路线及原理.该系统包含本地化的城市暴雨内涝仿真模型,并以城区加密气象自动站资料、多普勒雷达降水估算产品、数值预报产品、主观预报等作为实况和模拟用的降雨边界条件,结合西安市区地理地貌特征、城市规划、排水系统特征、排水规则、防洪工程等多方面的非气象资料建立而成,具备一定的内涝动态监测预报能力.对2006年6月3日内涝过程进行了模拟,效果较好,能够满足预警需求.     

新疆强对流暴雨的气候特征和概率分布模式研究

应用1980—2001年的6h降水量资料和雨量时程方程，首次给出了新疆地区强对流暴雨的划分标准；分析了强对流暴雨的气候特征、大气环流背景、影响系统、变化趋势和概率分布模式；发现，20世纪90年代强对流暴雨次数有明显的增加，Poisson分布拟合强对流暴雨频率分布尚好，还计算了各地每年(雨季)强对流暴雨发生n次以上的概率。     

一次暴雨天气的诊断分析与预警

2007年9月29日08时至30 日 08时,长治市出现了历史上罕见的暴雨和大暴雨天气,部分县、市遭受重灾.针对暴雨的成因,从500hPa天气环流背景、700hPa急流影响系统和物理量场的主要参量(相对湿度场、K指数场、散度场)以及FY-2C红外卫星云图的中尺度对流辐合体的演变,进行了综合诊断分析,给出了暴雨预报着眼点.暴雨前及时发布了蓝色预警信号和暴雨地质灾害重要天气警报,为防汛工作的及早安排部署提供了准确的重大决策气象服务.     

双光谱卫星云图的模糊推理云分类

基于观测事实和分类经验,在对卫星云图上云系形态特征定性分析的基础上,采用模糊推理方法,提取出云类识别的诊断判别因子和模糊推理规则。通过对判别因子的模糊化处理和隶属度函数的调制优化,建立了卫星云图定量化的模糊推理云分类模型。4种常见云系的模糊推理分类试验结果表明,模糊推理方法在定量性、客观性和自动化等方面优于传统卫星云图目视判读方法,在卫星遥感资料的分析处理和天气预报等领域有较好的实用意义。     

泥石流预报中的多层降水预报/监测系统

利用数值天气预报、静止气象卫星云图、天气雷达回波和遥测雨量等4种方法,进行了大气降水的预报与监测,构建了不同时间尺度满足不同精度的降水预报和监测体系,通过与下垫面中地形和地质等条件的耦合,为不同时间尺度的泥石流预报系统提供了相应的降水预报支持,以满足不同层次的泥石流减灾要求.     

2019年辽宁开原龙卷风观测事实分析

利用加密自动站、FY-4A卫星及多普勒雷达等观测资料,对2019年7月3日辽宁开原突发龙卷天气进行分析。结果表明:在冷涡减弱阶段,中纬度冷空气活动频繁,冷涡底部500 hPa与850 hPa的短波槽垂直分布,利于辽宁北部对流不稳定加强。FY-4A可见光云图显示,开原龙卷生消迅速,有明显的上冲云顶。雷达反射率因子特征是,对流单体合并形成超级单体,出现连续体扫的中气旋、并伴有钩状回波,三维显示出现空洞结构;强回波区向移动方向一侧倾斜、垂直剖面存在穹隆结构和有界弱回波区时,钩状回波处最容易产生龙卷;空洞的位置与中气旋和钩状回波中心区相吻合,表明超级单体在此处产生强烈涡旋,有利于漏斗云脱离母体向地面发展。速度产品上出现对称的正负速度区,旋转速度持续增大,且正负速度区不断向下发展,低仰角探测到紧邻的速度对时,中气旋相应也出现向下延伸和迅速收缩,预示龙卷的发生。东北冷涡以及蒙古气旋前侧低压带、低层干冷空气侵入导致锋生等动力条件,是辽宁北部对流的天气尺度和中α尺度的触发机制。     

应用隶属函数的条件概率法综合判别雹云

本文提出应用隶属函数的条件概率法综合判别雹云。该方法把雹云和非雹云视作参数的模糊集合,因而在综合判别式中,每个参数对雹云和非雹云都有一个隶属度。利用成都市1982～1987年天气雷达回波历史资料,分别建立了全年、4～6月和7～8月的雹云等强对流天气的综合判别式,并用建立的模式对成都市1990年4～6月的7个强对流天气个例作试报检验。结果表明用该方法建立不同地区和不同季节的雹云等强对流天气综合判别式是可行的。     

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     

北上台风生成和路径的卫星云图特征研究

对在太平洋上北上转向登陆日本的台风的生成和移动,利用卫星云图分析和云顶黑体温度计算作了研究。得出结论认为如果有一条或几条长达500～1000km以上的长云带卷入,且云顶黑体温度降低到-70℃以下,而-60℃的范围扩大到3×4个纬距以上,则热带低压很可能在24h以内发展成为热带风暴－台风。本文还确认,海表面温度Tss≥29℃是台风生成最重要的环境条件。通过对北上台风移动的卫星云图特征的研究,指出台风外围卷入的长云带走向往往预示着台风的未来移向。尤其是台风南部来自SW-S-SE方向的季风汇合带云带,不仅意味着台风强度的加强和维持,更预示着台风将往北移动。     

基于小程序的海洋牧场台风灾害预警预报服务

台风多要素信息及灾情状况是海洋牧场各方急切想掌握的,而应用于海洋牧场灾害预警专报服务还未见报道,基于此开发了海洋牧场台风灾害预警预报服务小程序。结合wx.request请求获取第三方要素数据与自建云数据库访问灾情数据。搭建海洋牧场台风灾害预警预报服务的层次结构体系构架,推出海洋牧场气象要素预警预报、海洋牧场水文要素预警预报、海洋牧场台风要素预警预报、海洋牧场台风灾害预警专报、服务订阅与消息推送等应用服务功能。基于MAP组件技术整合“一张图”展示海洋牧场台风灾害的数据、服务及成果。1409号台风“威马逊”实例应用表明,海洋牧场台风灾害预警预报服务小程序为防风减灾提供了一种快捷实用的应用途径。     

昆明"6.24"城市洪涝气象成因分析

2006年6月24日云南昆明发生了当年最为严重的一次城市洪涝,利用T213数值预报产品资料对这次突发性洪涝灾害的气象成因进行了诊断分析,结果表明此次强降水与高空切变线南压及西太平洋副热带高压外围西南暖湿气流有关,高空切变线南压有利于引导北方冷空气南下入侵,而西太平洋副热带高压外围西南暖湿气流为此次洪涝灾害的爆发提供了丰富的水汽。过程期间,高低层存在明显的高空辐散、低空辐合的抽吸特征及明显的上升运动,低层700 hPa昆明上空一直存在明显的水汽通量高值区。卫星云图及雷达回波上也有明显的中小尺度降水云团活动,造成了昆明2006年入夏以来的最大降水,导致昆明出现了严重的城市洪涝灾害。     

NOAA卫星云雾自动检测和修复方法

云雾在时间和空间上具有不稳定性。不同高度、厚度、面积和太阳高度角情况下，NOAA卫星可见光波段的海面反射率和红外波段亮度温度都不相同。据此，根据云雾光谱和红外特征，研究并找出了可见光波段海面最小反射率、云雾区最大反射率与云雾最佳判别阈值之间的关系，得出了不同月份东海海面最低温度和NOAA卫星红外波段亮温特征；通过采用光谱和结构分析相结合的方法，研究和研制了NOAA气象卫星云雾自动检测和修复模型，取得了较好的运行和检测、修复效果。     

一次雷暴天气发生发展的水汽图和红外云图特征分析

通过MTSAT的水汽图和红外云图,结合天气图、NCEP资料、地闪实况资料和探空数据对在高空急流影响下的暗区雷暴实例进行了对比分析。结果表明:暗区雷暴在卫星云图上表现为经过白天太阳辐射对晴空区(水汽图暗区)近地面的加热作用,大气不稳定能量增加,在一定条件下,午后强雷暴时常发生发展于高空急流左侧的晴空区中;而在水汽图上,高空急流与水汽图上的干区、湿区间有明显的联系,而这些联系又与强雷暴的发生发展有密切的关系,是雷暴发生发展的重要条件;在雷暴云发展过程中,地闪时空分布在卫星云图上有着明显的对应。