基于多源实况资料的森林火灾期间的气象特征分析——以西昌“3·30”森林火灾为例

基于地面观测资料、四川省雷电监测网、NCEP再分析资料、ECMWF再分析资料以及雷达基数据,从天气实况、大气环流、气象物理量、雷达回波四个方面对西昌“3·30”森林火灾期间的气象特征进行了分析,结果表明：“3·30”森林火灾发生前后,西昌泸山周边气温高、风速大、相对湿度低;在高空低槽、低空切变线、低空急流、地面热低压、地面冷锋的共同作用下,西昌泸山火场附近出现了气温突升突降和偏南大风转偏北大风的现象;对流层中层辐合、低层辐散且中低层存在下沉运动是高空动量下传的重要表现,有利于热低压的维持和地面偏南大风的出现;西昌C波段多普勒雷达对火灾烟尘有较好的探测效果,烟尘回波的强度为5—30 dBZ,随着距火场距离的增加,烟尘回波的水平范围增大,强度减小且底部不再接地,烟尘回波的相对径向速度能近似反映出一定高度上的风向和风速。     

福州近地层臭氧分布及其与气象要素的相关性

利用2009-2010年福州市近地层臭氧的连续观测资料,分析了其时空分布特征,并结合气象要素进行了相关性分析,找出了易导致臭氧浓度超标的天气类型。结果表明,在工业源、交通源较密集的监测点,臭氧浓度较高;臭氧浓度月分布呈"双峰型",峰值在5月、10月,谷值在1月;浓度的季节排序为秋季>夏季>春季>冬季,绝大部分浓度超标日出现在春末和夏季,冬季则没有;臭氧浓度日分布呈"单峰型",清晨开始明显上升,最高小时浓度出现在午后,夜里维持在相对稳定的低值区;臭氧浓度与温度、日照、太阳辐射显著正相关,与云量、相对湿度、降水量显著负相关,受偏南和偏东风影响时臭氧浓度较高,在SSE方位上小时浓度超标率最高;超标日天气型主要有变性冷高压、地面倒槽和锋前暖区等强暖性、且非常不利于污染物扩散的天气系统。     

江淮地区致灾强对流天气流型配置及层结特征分析

利用常规高空、地面观测资料,对2000-2010年发生在江淮地区的500余次致灾强对流天气过程进行天气综合分析,结合强对流天气发生发展过程中环流形势演变及天气系统空间配置,提炼关键环流特征,建立江淮地区致灾强对流天气发生时对应的5种典型天气型:高空槽前型、冷涡(槽)后型、副高边缘型、副高控制型和热带系统型。基于上述分型,对江淮地区不同天气型下致灾强对流天气类型发生频率的统计分析表明,副高边缘型是江淮地区发生短时强降水、雷暴大风及龙卷频次最多的天气型,特别是龙卷天气在这种背景下发生频率达到66%;冰雹天气最易出现在冷涡(槽)后天气型下,55%冰雹天气发生在冷涡(槽)后天气背景下;而与热带系统相联系的天气型下,江淮地区多见短时强降水天气,发生冰雹的概率很小。通过对比分析不同天气型下各类强对流天气发生前合成探空特征讨论不同类型强对流天气发生的对流环境差异。     

基于激光测风雷达的西安重污染天气过程特征指标

选取西安两次重污染天气,结合第十四届全国运动会、第十一届残运会暨第八届特奥会气象保障新建激光测风雷达数据产品研发应用,总结形成对西安重污染天气预警服务有良好参考意义的特征指标。结果表明:重污染天气发生前48 h,500 hPa上新疆至陕西一带盛行一致偏西气流,700 hPa上陕西中南部受槽前西南气流影响,-20℃等温线在40°N以北,850 hPa上-8℃等温线在关中35°N以北,西安站3 km以下存在多层逆温,温度垂直递减率小于3 ℃/km。重污染天气转为优良天气时,500 hPa上贝加尔湖一带低槽东移南压,40°N、110°E附近明显冷平流或温度锋区迅速南移影响河套至陕北,700 hPa上35°~40°N、110°E附近南移锋区经向温度梯度增至10 ℃/500 km,-20℃等温线南压至陕北北部,850 hPa上-8℃等温线移至关中南部,锋区向南移动影响陕西大部,延安、西安一带偏西南风转为偏北风,西安站3 km以下多层逆温减弱、消失,温度递减率增至5 ℃/km以上,低层过程降温超过8℃。研发的激光测风雷达产品提供了时空高分辨的近地层风场监测信息:重污染发生发展时,2 km以下各层风速小于6 m/s、维持弱下沉运动;重污染天气消散、转为优良天气时,2 km以下部分层次风速由8 m/s增至10 m/s以上,上升运动趋势与分钟尺度内波动振荡明显加强。     

持续大雾对日光温室蔬菜的致灾效应分析

2007年12月下旬,河北省中南部平原地区的日光温室蔬菜大面积受灾,损失惨重。灾情发生的主要气象环境因素为:长期高湿、寡照、低温,系高空平直西风环流不利于较强冷空气南下和地面冷高压东南部弱冷空气不断扩散的稳定形势下形成持续大雾天气所致。大雾前期低层偏南气流持续输送水汽、水汽通量的连续辐合、低层切变过境为持续大雾天气的形成创造了有利的低层湿度条件,逆温层的形成与维持为持续大雾天气的产生创造了有利的层结条件,夜间偏北微风少云的天气利于雾滴的形成,而强冷空气的入侵是持续大雾天气结束的主要原因。提出了持续大雾天气预报的着眼点及日光温室蔬菜的防灾措施。     

广东前汛期强对流天气分类流型及物理量阈值

本文利用常规高空、地面和自动站观测资料,对2004-2013年广东前汛期分类强对流天气的影响系统及其位置和动态的详细分析和比较,归纳总结了不同类型强对流天气与影响系统之间的有机联系和显著区别,结果表明:大范围短时强降水大部分在高空槽影响下伴有纬向型切变线和低空急流,而区域性短时强降水更依赖于地面低槽的发展;大范围混合强对流天气多数与径向型切变线密切相关,低槽发展所带来的不稳定能量积蓄和冷锋的触发易使对流天气更强烈发展。建立了不同类型强对流天气的流型,总结了各流型天气系统特点和简化物理量指标及阈值,为今后广东强对流天气分析和分类预报提供了明确的思路和参考依据。     

四川盆地突发性暖区暴雨特征及环境场条件分析

本文统计了2012～2018年四川盆地在弱天气系统影响条件下出现的30次突发性暖区暴雨过程,按850hPa影响系统将其分为了偏东风型、偏南风型和低涡型3类,并利用地面自动站和实况探空观测资料统计了暴雨的时空分布特征和相关物理量阈值,利用ERA-Interim再分析资料对各类暴雨的环流平均场进行了分析。主要结论为:(1)偏东风型和偏南风型暴雨均出现在盆地西部,其中偏东风型雨带更靠近龙门山脉,低涡型暴雨主要出现在盆地南部,3类暴雨过程中的短时强降水具有明显的日变化特征,都是夜间增多,次日上午减少;(2)暖区暴雨临近时,500hPa四川盆地为西太平洋副热带高压外围的偏南或弱波动气流,700 hPa云贵至四川盆地为西南气流,850 hPa贵州至四川盆地为偏东或偏南气流,平均风速增大2～4m·s~(-1),暴雨主要出现在850hPa风速辐合及浅薄的低涡环流区域,在偏东风型暴雨过程中,龙门山地形的强迫抬升也起到了重要作用。(3)暖区暴雨发生在异常高能高湿的条件下,850 hPa平均比湿达16.8 g·kg~(-1)、CAPE平均值达1956 J·kg~(-1)、K指数平均值达40.1℃,显著高于气候平均值和一般暴雨过程。     

两种类型的厄尔尼诺事件对大气环流及黑龙江省低温洪涝灾害的影响

厄尔尼诺事件按发生时间可分为：春季型和秋季型,按发生源地又可分为东部型和西部型。它们都有在春季阿留申低槽发展向西摆动,到夏季控制我国东北地区的特征。这种形势下,对黑龙江省灾害天气的影响主要看副高的变化。春季型副高弱,北界偏南脊点偏东则有低温发生;副高强,北界偏北脊点西伸则有高温洪涝灾害。秋季型由于乌拉尔低槽和阿留申低槽于夏季在东北汇合加强,易造成低温多雨。东部型的天气过程与秋季型基本相似,也易发生低温。西部型天气过程与其它型差异较大,在夏季东亚区维持一脊一槽型,如副高强脊点偏西有洪涝;如副高北界偏南则低温多雨,副高偏北则高温洪涝。由此,利用厄尔尼诺的类型及大气环流变化就可提前预报低温洪涝灾害。     

长治市大雾气候特征及预报研究

通过对长治市1971-2004年水平能见度＜1km的大雾的地理分布特征,及其年际、月际和日变化的统计研究,给出了该市大雾天气的气候背景.根据大雾形成的物理机制,对风场、湿度场、温度场、冷却条件分别进行了分析,建立了大雾综合预测模型.通过98个大雾个例的分析,归类了形成大雾的主要500hPa高空天气形势(纬向环流型、弱西北气流型、槽后西北气流型、弱高内部型)和地面主要气压场(弱高压场、均压场、鞍型场),供大雾灾害预警预报参考.     

1961—2017年黑龙江大-暴雪天气形势诊断及其变化特征

基于1961—2017年黑龙江省63个气象站逐日平均气温、降水资料和NECP再分析资料,利用趋势分析、突变检验、变异系数分析、方差分析及相关系数分析,对黑龙江省大-暴雪天气形势及其变化特征进行分析,研究表明：黑龙江大-暴雪降雪量和降雪日数平均值分别以8.95 mm/10 a和0.90 d/10 a的速率显著增加,二者在1987年气温突变年前后均存在显著差异,在空间变化上也均呈现出一致性,表现为东北部和西南部呈显著增加趋势,南部和北部增加趋势不明显;在年代际空间变化上均呈现出一致性,20世纪60年代,黑龙江大-暴雪降雪量和降雪日数主要集中在东南部,70年代主要集中在东部和南部局部地区,80年代以后范围逐渐向西部、西北部扩大。影响黑龙江大-暴雪天气的地面环流系统主要分为9个类型,按其频率出现的大小分别为：蒙古气旋型、日本海低压型、贝加尔湖低压型、低压发展型、倒槽型、低槽型、江淮气旋型、黄河气旋型和其他类型,其中20世纪60年代至21世纪初,日本海低压型和贝加尔湖低压型发生次数显著增加;各天气类型间的降雪日数和降雪区空间分布存在差异,每种类型降雪日数的空间分布与其降雪区基本一致,其中蒙古气旋...     

哈尔滨市降水形势对大气污染物浓度稀释的影响

大量的观测事实和分析表明，随着季节的变化，降水对大气污染物浓度稀释的影响是比较复杂的。冬季，降雪越多，严重污染出现的概率越大；降雪时的天气往往风速小，湿度大，空气层结较稳定，扩散能力较弱。春季，降水对污染物浓度的影响就大一些，降水对PM10有较大的稀释作用，尤其对NO2稀释的影响更大一些，高湿的低温东风雨水对污染物浓度有降低的作用。夏季，降水大于等于10．0mm时高温高湿降水对污染物的稀释作用较大。秋季，高湿气压降低，降水10mm以下，对污染物浓度有降低的作用。     

世界各国治理大气环境污染借鉴

正2014年10月9日至10月11日京津冀及周边地区出现持续重污染天气,由于大气层结构稳定,风速小,污染物不易扩散等原因直接导致这些地区持续被雾霾笼罩,北京、天津、石家庄、西安等多地发布重污染天气应急响应。持续的雾霾天气严重影响了人们的生产生活、出行和身体健康,同时也给人们心理笼罩了一层阴影。那么,在经历了一次次雾霾之后我们必须反省,并且寻求更科学合理的解决办法。他山之石可以攻玉,那么让我们看看其他国家城市是如何成功改善大气环境的。     

渤海海面冰情变化趋势预测

渤海地处中国北方,是我国唯一出现海冰的海域。海冰影响着航运以及海上油气的开发和生产。渤海海面冰情的发展和生消,与大尺度环流形势和海区气象水文条件密切相关。以环渤海地区的气候特征为背景,分析冷暖空气活动的特点,做出气温变化的预测,进而推测海面冰情的发展趋势。分析了1990—1999年冬季渤海周边10个气象台站的气温资料,挑出有明显降温的个例,并将当时的500hPa的高度场形势归为：远槽型、近槽型、低压型、横槽型、锋区型和槽后型共6种类型。不同的天气类型反映冷空气活动的不同路径。根据天气分型,选择500hPa和850hPa天气图中反映冷空气活动和描述冷暖气团状态的气象要素作为方程因子,如高空冷暖平流强度、冷气团强度、锋区强度、冷空气引起的降温幅度以及偏』匕风速等,建立10个气象台站的24,48和72h变温预报方程。方程平均拟合率在60％以上。将预测的变温对冰情的影响分成6个等级。验证结果表明,预报方程式能够预报出渤海海面冰情变化趋势,与海冰遥感监测结果一致。     

异常环流背景下贺兰山地形对8.21特大致洪暴雨的影响分析

利用常规气象观测资料、NCEP再分析资料对2016年8月21日傍晚到夜间贺兰山沿山特大致洪极值暴雨展开研究,分析了异常大气环流形势及其影响,并利用天气研究和预报模式WRF(Weather Research and Forecasting model)进行数值模拟和地形敏感性试验,研究了贺兰山地形对暴雨过程的影响。结果表明:超强厄尔尼诺结束后的盛夏,大气环流形势发展异常,8月南亚高压和副热带高压异常偏强,西北地区东部处于高温、高湿、高能控制,副高的快速进退和冷平流的入侵,触发暖湿不稳定能量强烈聚集与快速释放,导致特大暴雨的爆发。其发生在200hPa高空急流分流区即强辐散区、中空西南气流的高温高湿区、低空偏南急流轴左侧流场最大弯曲处的强暖平流区、850hPa偏东大风速轴南侧的风速辐合区,天气尺度强迫作用相对较弱的环境中,500hPa短波槽与700hPa、850hPa低涡切变线和偏南偏东急流以及地面气旋式切变辐合线共同作用是其发生的主要影响系统。贺兰山地形对特大暴雨的发生有明显的增幅效应,主要是贺兰山地形阻挡与强迫抬升作用,促使低涡切变强烈发展从而影响了降水范围、强降水落区及其中心位置等。     

宁夏40年灾害性冰雹天气分析

利用1961-2000年5-9月常规地面观测资料及相应时段的NCEP／NCAR逐日全球再分析资料，分析了宁夏灾害性冰雹天气的时空分布和环流特征，然后对74次有灾情记录的冰雹天气过程的环流背景、影响系统等进行了合成对比分析。结果表明：宁夏冰雹主要分布在南部六盘山区和北部贺兰山区，集中出现在6-7月；冰雹发生于“西高东低”环流背景下；产生冰雹天气主要有平直气流、两槽一脊、一槽一脊和一脊一槽等4种环流形势；影响系统主要有切变线、低涡和冷槽，这几种系统往往是共同作用、共同影响的；同时也表明，在不同的环流背景下，不同影响系统造成的冰雹天气落区有较大的差异。     

福州市低能见度天气特征及季节模型

利用福州市2006-2011年的天气图、地面观测数据、探空数据等资料,对福州市的雾、霾等低能见度天气根据天气型归类,从能见度、持续时间、垂直结构等方面进行了特征分析,总结建立了低能见度天气季节模型:全年中霾与轻雾(雾)均为冬春季较夏秋季多、持续时间长、能见度低,霾过程数远多于轻雾(雾);冬季冷空气活动频繁,霾与轻雾(雾)多出现于变性冷高压以及冷空气前的暖区,冷高压脊控制时易出现辐射雾;春季低能见度天气与西南暖湿气流变化有关,高空槽前、暖区辐合、切变南侧为高发天气;夏季低能见度天气与副热带高压所处位置相关,过程持续时间较短,霾多出现于副热带高压内部,轻雾(雾)则出现于系统边缘;秋季低能见度天气全年最少,多与晚台风和冷空气提前有关。     

“2014.5.10”云南怒江州福贡泥石流成因分析

2004年5月10日云南怒江州福贡县石月亮乡发生泥石流等地质灾害,造成人员、经济重大损失。分析了此次泥石流形成的条件,并着重探讨了天气学成因,结果表明:脆弱的地质环境、陡峻的迎风坡、便于集水、集物的地形地貌和丰富的松散物质是怒江贡山泥石流易发生的有利地质地貌条件;连续性累积降水及短时间暴雨的产生为泥石流提供了较好的水源条件;高原短波槽与孟加拉湾南支槽东移合并,中、低层槽前西偏南暖湿气流500 h Pa偏西北气流是形成怒江暴雨过程的大尺度天气环流背景;地面辐合线、干线、低层显著湿区、湿舌等是导致降水的中尺度系统;高能高湿的潜在不稳定及近地层的水汽辐合是暴雨发生的有利条件;多普勒雷达图10~20 d Bz分散的絮状回波、部分35 d Bz块絮状回波、卫星云图多絮状对流云、无强对流云团活动反映此次暴雨过程为非对流性暴雨。     

河北省北部中雨后的强沙尘暴成因分析

本文利用常规观测资料和数值模拟的方法,对2002年4月6日发生在河北省北部中雨后紧接着出现的强沙尘暴天气过程进行了分析和诊断.结果表明:强冷空气爆发南下、致使斜压能量释放、地面气旋发展是有利于本次沙尘暴天气产生的大尺度背景;高空急流的高度迅速下降代表了动量下传,这是形成大风,产生沙尘暴的动力原因;在高空急流下方,日间湍流加强,湍流涡旋的下沉气流也是沙尘暴形成的动力因子,农谚称它是"刮地风",可见其机制作用;降水结束后,天气转晴,并出现6～7级西北风,在西北大风出现6个多小时的短时间内就能迅速使土表蒸发变干出现沙尘暴.     

东北地区中北部的一次区域暴雨天气——中尺度对流复合体特征分析

自Maddox[1]发现中尺度对流复合体(MCC)以来,我国对其发生发展的大尺度天气条件已有了很多研究,但主要集中在长江流域及华北地区,在黑龙江省过去对暴雨天气的探讨很少涉及到MCC特征的分析.2006年8月10日,齐齐哈尔、绥化、大庆与哈尔滨市的西部县(市)及吉林西北部出现了雷暴及区域性暴雨甚至大暴雨,其中泰来1h的降雨量达到了105.3mm.通过对FY-2卫星云图、极轨卫星云图和相关资料的研究发现,此次黑龙江省西南部大范围的大暴雨天气由两个较典‘型的MCC造成,其特征与国内、外的研究结论相符:MCC发生在地面鞍形场中;MCC发生时对流层中低层有强烈的对流不稳定;MCC出现对流层中层500hPa的短波槽前;暴雨和雷暴天气发生区与MCC冷云相对应.     

龙门山脉东麓一次强风暴灾害气象特征分析

利用常规加密地面观测资料、L波段探空资料及多普勒天气雷达资料,对2016年5月5日傍晚发生在德阳什邡市的一次强降水超级单体风暴进行了综合气象分析。风暴发生前的垂直探空资料显示出整层大气非均匀结构、中层蜂腰结构、风场整体顺滚流、对流层顶超低温等特征;多普勒雷达观测显示,风暴右前侧出现V型缺口,风暴中层出现有界弱回波区,中气旋从中层向高层及低层发展等强降水超级单体特征;垂直累积液态含水量与垂直累积液态含水量密度的演变特征对于冰雹云的形成与衰减、强降水的产生及地面大风有较好的指示作用。