青海海南一次短时强降水天气过程成因分析

利用常规高低空观测资料、雷达资料及ERA5再分析资料，对2022年8月9日青海海南短时强降水天气过程成因进行分析。结果表明：（1）此次过程的特点是强度强，站点分散。（2）过程发生于南亚高压控制区域内，强降水发生在200 hPa高空急流右侧，配合500 hPa副热带高压北伸、700 hPa低压系统及地面辐合线，垂直运动旺盛；500 hPa湿区叠置于地面显著湿区上空，过程水汽充沛。地面中尺度辐合线与干线是此次过程的触发机制。（3）从物理量及探空资料分析，台风“木兰”北部偏东气流为高原东部提供水汽输送，探空可见湿层深厚，上干下湿，层结不稳定，满足对流天气发生的水汽条件及不稳定层结条件。垂直运动深厚，较强的动力抬升有利于低层暖湿空气在垂直方向的输送。并且垂直速度和散度随时间的变化与短时强降水的起始时间有较好的对应关系。（4）从雷达回波可见此次为暖云主导型的对流降水。对流云系长期维持造成了共和、兴海、贵南区域的短时强降水，而贵德区域短强则是因为云系不断经过形成“列车效应”。径向速度均存在明显的低层辐合、高层辐散的配置。分析结果对提高海南地区短临预报时效和预报预警的准确度具有重要的参考意义。     

冷涡背景下冀中致灾冰雹天气过程诊断分析

利用常规地面观测资料、ERA5再分析资料,对2020年6月25日发生在冀中地区的一次致灾冰雹天气过程进行多角度诊断分析,结果表明：500 hPa东蒙冷涡底部大风核携带冷空气东移,与低层暖温度脊和高湿区叠加,形成上干冷、下暖湿的大气不稳定层结,具备出现强对流天气的潜势。较强的垂直风切变有利于强对流天气的加强和发展,适宜的0°层和-20°层高度,符合华北地区降雹高度指标。高空冷涡东南象限的低层切变线附近由于热力和动力的共同作用触发了午后的对流性天气。低层偏南风气流作为入流气流为对流云的发展提供了源源不断的水汽,保障了对流活动的长时间维持。     

“6.30”罕见冷涡型冰雹天气过程的环境场特征和成因分析

2017年6月30日浙江绍兴发生了一次罕见的冰雹天气过程,通过分析表明,冰雹天气是由冷性低涡前10个纬距的暖区中对流不稳定能量释放导致;高层干冷空气的侵入,中低层的增温回暖导致了大气层结不稳定;700 hPa的西南急流提供了充足的水汽条件;地面上中尺度切变线和低涡的发展为强对流提供了动力条件;干空气侵入对于此次强对流有激发和加强作用,干侵入对应高层湿位涡的下传。K指数、CAPE、850 hPa与500 hPa温差等参数极大值出现在降雹时,而BLI、SI指数、0℃层高度在降雹时达到极小值,0～6 km垂直风切变需达到中等强度以上才有利于冰雹发生。同时还对此期间的多普勒雷达产品进行了分析,TBSS和VIL≥60 kg/m~2对于冰雹的出现有重要的指示意义,多普勒雷达产品的综合比较分析可以有效的对冰雹过程做出预测预警。     

西藏强对流天气探空资料分析

文章利用西藏39个气象站点1961年至2010年的地面观测资料和探空资料,在确定强对流天气过程时段的基础上,对强对流过程发生前后的探空资料进行分析。结果表明:西藏强对流天气发生时,一般在探空资料上表现出的是:大气层结出现不稳定;有较大的CAPE值(一般可达1000J·kg以上);对流层低层有湿层出现;自由对流高度(LFC)下降至抬升凝结高度(LCL)或500hpa以下;对流层中低层风向随高度出现顺转和中高层风向随高度逆转的剧烈风向变化;垂直方向有风切变;500~200hpa干冷空气侵入或之前有逆温层出现,有部分个例低层出现逆温层。     

2021年11月6日—8日朝阳暴雪过程的成因分析

利用EROR 0.25°×0.25°再分析资料、站点气象资料等，分析了暴雪发生发展过程中环流形式、涡度的水平分布和垂直分布、散度的水平分布和垂直分布、垂直速度的水平分布和垂直分布，以及水汽的配置和输送，总结了影响此次暴雪发生发展的因素，结果表明：(1)横槽转竖、低压系统强盛、移动速度慢、持续时间久是本次暴雪过程的主要原因。(2)200 hPa和500 hPa有弱的整层下沉气流，850 hPa涡度场表现为正涡度中心，850 hPa涡度区内强中心区域对应了强降水的发生区域。(3)朝阳地区高空散度为正值区，低层散度为负值区。高层散度和低层散度差越大，越有利于降水的发展和维持。(4)700 hPa的垂直速度场维持强盛的上升运动区，与实况降水量较大时次相对应。(5)朝阳市大部分地区的850 hPa相对湿度达到了90%以上，水汽从西南向东北方向输入。     

青藏高原东北部强冰雹天气特征分析

利用Micaps资料分析了2000~2007年27次青藏高原东北部强冰雹天气形势、不稳定条件、环境风特点、雷达回波特征等。发现:青藏高原东北部强冰雹天气主要由蒙古低槽型和西北气流型天气形势造成;不同天气形势K指数条件相同,当西宁站及周边70km以内站出现冰雹天气时,西宁站K1指数大于等于18°C,而青藏高原东北部出现强冰雹天气发生时,西宁站K2指数82.8%大于等于26.9°C;不同天气形势环境风特征不同。蒙古低槽型时,冰雹日08时西宁站一般低层为暖平流,高层为冷平流且深厚,高原东北部各探空站地面至300hpa垂直风切变有利于深厚对流的组织发展,西北气流型则一般低层为暖平流,500hpa以上冷暖平流随交替出现,高层冷平流较弱;不同天气形势出现冰雹的机制不同,蒙古低槽型以高空冷槽与低空湿舌对应是引发强对流天气的主要原因,高空急流强,低层水汽贡献大,垂直风切变强;西北气流型以高空冷槽与低层暖脊对应是引发强对流天气的主要原因,高空急流较强,温度平流贡献大,垂直风切变较强。     

佛山两次龙卷过程的物理量和雷达资料对比分析

通过对佛山两次龙卷过程的天气背景、物理量、多普勒雷达资料的分析,可以得到:(1)两次龙卷过程天气形势的共同特征是:中低层有急流,近地面层处于一个暖湿的环境,且925 h Pa干线位于龙卷发生地附近。不同点是:6月9日龙卷过程850 h Pa和925 h Pa切变线离龙卷发生地较远,且高空槽对于该地影响较小,3月25日龙卷过程850 h Pa和925 h Pa切变位于龙卷发生地附近,且地面有一条明显的辐合线,佛山位于高空槽前。(2)物理量分析发现:和长江下游平原的龙卷不同,此两次过程的CAPE值并不大,但CIN值同样比较小;6月9日的低层(0~1 km)的垂直风切变较大,接近国外统计出现强龙卷的下限,高层垂直风切变不大,3月25日低层(0~1 km)的垂直风切变虽然不大,但中层(0-3 km)的垂直风切变较大;对于K指数、SI指数、MDPI指数以及SWISS指数均超过了一般强对流的指数阈值。(3)两次龙卷过程的回波形态、高度、强度以及它们的变化各不相同,中气旋的强度也不相同,但中气旋内部的垂直涡度较大。另雷达导出的中气旋产品和龙卷涡旋特征对于这两次过程的龙卷预警意义不大。     

2005年3月10～12日嘉兴市寒潮大雪成因浅析

分析2005年3月10～12日嘉兴市寒潮、大雪天气过程发现:强寒潮是由乌拉尔阻高东移南垮引起强冷空气南下和前期明显回温共同造成的。500 hPa南支槽前的西南暖湿气流为大雪天气提供了源源不断的水汽;物理量诊断显示,高层辐散、低层辐合和弱的不稳定能量,为大雪的产生提供了动力抬升条件;高空西南暖湿气流突然加强,近地面层有大片逆温层存在,是预报大雪的关键,为今后预报大雪起到了一定参考的作用。     

一次浙北梅雨锋大暴雨和强雷电的成因分析

利用常规气象资料、NCEP FNL资料、中尺度自动站资料、大气电场资料、多普勒雷达和风廓线雷达等资料,探讨了2016年6月20日浙北梅雨锋大暴雨和强雷电的成因。结果表明:本次暴雨过程中以低强度负闪为主,正闪频率较低但强度高,雨强与闪电有较好的对应关系;暴雨带距地面静止锋以南50～150 km,与700～850 hPa水汽辐合中心重合;环境大气湿层深厚、高不稳定层结、对流有效位能呈狭长分布以及弱的对流抑制能量等特点有利于持续性暴雨的发生,中层浅薄干区和中等偏强垂直风切变有利于对流风暴的维持与发展;雷达回波结构紧密,具有典型的列车效应,高度集中在0℃层以下,为低质心暖云降雨,持续风向和风速的辐合有利于MCS的维持和发展;降雨和闪电的五个阶段都对应强单体影响,雷达回波强度能较好地反映降雨强度,回波高度则与闪电强度有较好的对应关系;风廓线雷达能清楚地反映垂直方向上风向风速的波动变化,降雨和闪电的五个阶段都有波动过境,波动高度和深厚程度与降雨和闪电强度的对应关系较好,波动高与低对应闪电强与弱,波动深厚与浅薄对应降雨强与弱; 3000 m高度风场是雨带变化的主要引导气流,也是产生"列车效应"的重要原因之一,低空急流和超低空急流为暴雨提供了充足的动力和水汽。     

冷湖赛什腾山一次中雨天气过程分析

利用高空、地面及卫星云图等气象观测资料,以及天气学原理和统计分析方法,分析了2021年7月9日海西西部冷湖赛什腾山天文台址中雨天气过程。结果表明：此次降水过程昼强夜弱,阵性为主,持续时间较长;500 hPa低涡切变线、新疆低槽和副热带高压西伸是造成此次降水的主要影响天气系统;西南、东南气流输送了充沛的水汽;低层气流辐合、高层辐散,上升运动强;垂直速度强、上干冷下暖湿层结不稳定。     

冷湖天文台址气象要素垂直变化特征分析

根据冷湖赛什腾山天文台址GPS探空试验数据,分析了冬夏季高空大气温湿层结构及风速风向垂直分布特征。结果显示,冷湖赛什腾山天文台址夏季温度垂直变化率为0.43℃/100 m,冬季为0.84℃/100 m,冬季温度垂直变化明显较夏季剧烈,且冬季逆温层高度较夏季普遍较低,但出现频次较高。冬夏季湿度在地表至500 hPa均随海拔升高呈逐渐增大,并在500 hPa附近达到最大值,其后呈逐渐减小趋势,其中夏季湿度变化较冬季显著。近地层的风速受地形地貌影响,随海拔高度升高变化显著,高空风速变化较平稳。对比赛什腾山顶和冷湖国家基准气候站两地放球记录分析风向得出：650 hPa山顶风向较冷湖站不稳定,500 hPa以上两地风向变化趋于一致。     

2020年10月4日至6日墨脱暴雨过程分析

文章利用常规观测资料、ERA5再分析资料和卫星云图TBB等资料分析2020年10月4—6日在林芝墨脱一带出现的暴雨过程。结果表明:稳定的天气尺度系统是此次持续性强降雨天气过程的环流背景条件:500hPa中高纬地区深槽的稳定维持,引导北方冷空气南下影响高原,西太平洋副热带高压及伊朗高压的稳定,高原位于两高之间的低槽区,形成了高原西部稳定少动的高原槽;100hPa南亚高压呈带状,高原处在南亚高压中心偏北强分流辐散区,同时200hPa高原位于高空急流右侧强辐散区,高层稳定的辐散条件产生抽吸作用,加强低层上升运动的发展,并建立深厚的湿层;700hPa高原南部一直为西南风或南风,源源不断的向高原输送孟湾水汽,有充沛的水汽条件。4—6日TBB云顶亮温在-30℃左右,此次强降雨过程在TBB云图上没有明显的指示意义,造成墨脱强降雨的云系为对流云团的边缘云系,且主要影响强降雨的云系来源不同,加之雅江大峡谷河谷地带的三面环山的地形作用发生了强降雨。此次过程的水汽条件较好,湿层较为深厚,墨脱处于高湿区;中低层的相对湿度一直在90%以上;比湿500hPa以下为5 g/kg以上,其中850hPa的比湿达到了12g/kg。再从动力条件分析,从垂直速度图上发现低层850hPa至500hPa均为负速度的上升区,其中5日墨脱一带500hPa垂直速度最明显,说明有很强大的上升运动;加上散度场很好的高低层配置,为此次强降雨提供了有利的动力条件。4—6日假相当位温变化趋势较一致,墨脱一带为高温高湿区,跟水汽条件结合发现该区域为上干冷下暖湿的层结构成了层结不稳定,易触发强对流天气,为强降雨提供不稳定条件。在稳定的环流背景下,满足了三个强降水的条件,加上墨脱地区的天然地形很有利于形成降水,促成了此次连续性的暴雨天气过程。     

对流层高低层大风核东传对大暴雨的预示作用

通过对2000年及2003年发生在浙江省金华市的两次大暴雨过程进行对比分析,发现大暴雨的产生必然具备高能、高湿及强上升运动;主要影响系统是500 hPa低槽东移加深和低层切变南压,而对流层高层200 hPa和低层850 hPa大风核的同时东传是大暴雨发生的预兆。     

多类短临预报产品对舟山群岛台风强降水的定量检验评估——以“米娜”为例

数值天气预报及多模式集成预报产品对短时强降水的预报水平是数值天气预报模式预报能力的重要体现。本文以1918号台风“米娜”为例,对其暴雨成因进行分析,并运用TS、RMSE等多种方法对QPF(quantitative precipitation forecasting)、OCF(objective consensus forecasting)、ECMWF(european centre for medium-range weather forecasts)降水预报产品进行多时间尺度检验评估。结果表明：暴雨的水汽主要来自“米娜”本体,850 hPa以下稳定的水汽输入与水汽汇聚和从低层到高层稳定深厚的动力条件是舟山群岛产生强降水的主要原因。QPF可以提前2 h判断出降水起止;QPF逐10 min降水预报产品准确率随时间上升,基于QPF制作1 h降水预报产品对业务预报有重要参考价值。当前时次00分的降水预报较其他时次更为准确与稳定。通过3 h降水预报检验对比,发现OCF优于ECMWF和QPF;在12 h与24 h的降水预报检验中OCF亦优于ECMWF;QPF除在过程降水的大雨量级上表现突出外,多...     

甘肃中部一次强对流天气过程的诊断分析

利用实况资料对2016年7月23日出现在甘肃省中部的一次强对流天气过程进行了诊断分析,得出以下结论:副高、500hPa的高原槽、700hPa的切变线和低空急流,是此次天气过程的主要影响系统。CAPE、K指数和抬升指数反映,强对流落区具有较强的热力不稳定,但由于CAPE值不是很大,700hPa与500hPa的温度差也不大,因此相应的热力不稳定条件不利于冰雹和雷暴大风的出现,只利于强降水的出现。强对流落区的中低层水汽充沛、湿层较厚,低层具有较强的水汽辐合,从而具有有利于强降水出现的水汽条件。700hPa的切边线提供了产生强对流所需的动力抬升。低层辐合、高层辐散的散度场配置,中低层的垂直速度为负值,说明存在有利于强对流出现的动力条件。     

2020年3月11-12日青海大部地区大风沙尘天气过程分析

利用2020年3月份ERA5再分析资料、地面自动站观测资料及MICAPS资料，分析了3月11-12日青海大部地区出现大风沙尘天气的形成机制以及影响因素。结果表明：（1）此次大风沙尘天气发生在200 hPa急流维持、500～700 hPa冷平流明显的环流背景下，而地面冷锋过境是此次过程的触发机制；（2）从垂直速度、散度、涡度等物理量分析来看，西宁附近东西方向上构成了东部高空辐合、地面辐散，西部高空辐合的锋面次级环流，增强了锋后下沉运动的发展；（3）此次过程中大气层结在白天趋于不稳定，地面至500 hPa接近干绝热，导致湍流活动强，动量下传强，地面风速大，是青海省比较典型的高空急流动量下传和大气层结不稳定共同作用所引起的大风天气过程。分析结果可为未来类似大风沙尘天气过程预报提供参考依据。     

对T213预报场可预报性的检验评价

为了检验T213模式的性能与产品的质量,了解其可预报性,本文用2003年春夏两季中5个月的资料,计算模式总体场的标准误差和相关系数;同时采用10×10经纬度网格,计算了5个要素场各层次的标准误差和相关系数。对上述结果的诊断分析表明:(1)随着预报时效的延长,各要素场各层的标准误差和相关系数逐渐变差;(2)温度场高层比低层预报得好,湿度场和风场反之;(3)各个场的标准误差在中高纬度较大,其它地区沿南北方向减小。但500hPa高度场标准误差由北到南逐渐减小;(4)中纬地区相关系数普遍较好,低纬地区较差。但低层的相对湿度预报在贝加尔湖以东和印度半岛西北部相关性最差。另外高层由北到南uv分量相关系数逐渐减小,到低层时分布较均一。     

拉萨贡嘎机场一次风切变过程特征变化及气象服务保障分析

文章利用拉萨贡嘎机场日常观测资料、自动观测资料、有关风切变的话音方式航空器空中报告及多普勒雷达产品资料等,对2014年9月30日发生的一次风切变过程从天气形势、要素变化等方面进行分析,认为当日的天气形势为此次风切变的发生提供了有力条件;风切变发生前后3min内,风速变化明显,说明此次风切变主要是由风速差异引起的;雷达VWP资料出现明显的风向切变时,应加强对风切变的关注;预报业务中通过分析本场常规观测资料、雷达VWP资料及本场自动观测资料中风向风速变化预测风切变发生的可能,对今后做好风切变的预报预警工作有一定的参考价值。     

拉萨一次暴雨天气过程浅析

本文利用多种常规资料,对天气过程的大尺度环流背景、相关物理量诊断、数值预报的检验等分析,发现此次拉萨暴雨天气过程在经向型较大的环流背景和500hpa低涡切变影响下产生的。中高纬度地区较大的经向环流形势,有利于的冷空气侵入高原,而孟加拉湾热带地区的热带低值系统的活跃及暖湿气流的输送给拉萨地区提供了充沛的水汽条件和热力条件,高原中东部天气尺度的西风槽尾的切变线给拉萨地区水汽的底层辐合上升提供了较强的动力条件。拉萨站处在切变线东南侧,地面辐合、高空辐散,高温高湿,对流云系前沿等有力的天气形势下,导致暴雨天气过程拉萨单站中低层存在明显的高温高湿区,高层存在干冷区,这种上干冷下暖湿的层结不稳定有利于对流的发展,而强的垂直风切变有利于上升运动,从而导致强降水的发生。逐小时地面自动站观测资料的要素变化分析,有助于开展对单站的短时临近预报具有较好的指标意义。     

不同天气类型下的降雪预报指标分析

利用常规气象观测资料、NCEP再分析资料和风阔线雷达资料等,分析了2010-2015年湖州降雪过程的天气形势、风阔线雷达产品和气象要素特征。结果表明:湖州降雪天气形势可分为阻高横槽型(Ⅰ型)、南支槽切变型(Ⅱ型)、东阻型(Ⅲ型)三类,Ⅰ型发生频率最高,Ⅱ型次之,Ⅲ型频率最低;综合温度和水汽等因子建立了各种天气型下的降雪预报指标;降雪一般开始于逆温层建立过程中,逆温减弱破坏时降雪减弱停止,降雪量与500 hPa至700 hPa水汽通量关系密切;风廓线雷达与温度垂直廓线结合应用效果较好,一般高层西南风加大、低层冷平流向上扩展、上升运动明显加强时预示降雪开始,垂直风的强度能很好地指示降雪量级。