高原边坡地带强降雪天气过程诊断分析

利用气象观测资料,本文对甘南春季的局地强降雪过程,通过环流形势和物理两场诊断等方面进行综合分析。结果表明:高原槽、切变线以及地面上的冷锋是这次暴雪的主要影响系统;物理量场的诊断分析中,相对湿度对于本次降雪过程中的湿度变化具有较好的指示意义;卫星云图反映了短波槽云系产生甘南高原边坡地带强降雪天气过程;多普勒雷达径向速度场上,高空存在的冷暖平流和高空急流,为强降雪提供了强烈的不稳定及上升运动条件。通过本次强降雪过程分析,为做好春季这类暴雪天气预报工作提供理论依据。     

北京一次降雪的云物理过程作用模拟

应用非静力平衡MM5 V3模式对2001年12月7日一次北京降雪过程进行了数值模拟试验，对云和降水物理过程的作用进行了初步分析。试验结果表明：本次降雪过程是从对流层上层形成冰核向下发展的，中高空的强低温和上升运动区与冰粒子及雪的分布基本吻合，为降雪的进一步发展提供了有利的条件。     

三门峡市一次大雪天气环流特征以及数值产品解释应用

在分析了环流背景、影响系统以及欧洲数值产品的基础上,结合MICAPS资料和多普勒雷达的反射率因子、径向速度、风廓线产品,对2011年2月28日大雪过程进行分析,同时又对数值产品进一步解释应用.结果表明:阶梯槽的同位相叠加和低层辐合线的加强南压是此次过程的主要影响天气系统;从这次降雪过程的组合发射率因子产品上看,本次降雪过程回波分布均匀、连续、范围较大;基本速度产品显示高层辐散,低层辐合,有利于降雪的形成;风廓线产品显示"天南地北"的形势.这样的流场配置对降雪比较有利,加大了垂直切变,有利于上升运动的加强.欧洲数值预报产品对本次降雪过程有一定的指导作用,高度场有较好的对应关系,温度场偏差较大,对降水量级不好把握.     

高海拔地区冬季降雪滴谱特征分析

滴谱分布能够在一定程度上反映降水云成雨的过程,江河源区降水对生态和径流补给有着重要影响,为研究高海拔的三江源地区降雪微物理特征,利用OTT Parsivel激光粒子谱仪实测的降雪滴谱数据,采用最小二乘法对平均雪滴谱进行Gamma分布和M-P分布拟合,分析降雪滴谱特征和降雪过程微物理特征量降雪强度、粒子数、平均粒径随时间的演变规律,结果表明:(1)该地区降雪滴谱分布更接近于Gamma分布;(2)速度小于2 m/s的粒子对降水贡献达90%以上;(3)粒子数与降雪强度变化趋势基本一致,平均粒径与降雪强度变化没有显著关系;(4)Z=300R~(1.40)关系式高估了当地实测值。因此,以上分析可以增加对该地区降水微物理特征的理解,并有助于该地区降水微物理特征的研究。     

吕梁市2008年1月11日至22日降雪天气过程分析

从环流背景、影响系统、物理量场等方面对吕梁市2008年1月11日至22日连阴降雪天气过程进行了综合分析,提出了有利于产生连阴降雪天气的环流背景以及预报同类天气的着眼点。     

2010—2011年冬季浙江两次强降雪天气过程对比分析

 使用NCEP/NCAR 1°×1°格点资料,对2010—2011年冬季浙江两次强降雪进行了对比,通过对环流形势、水汽、动力、热力特征的诊断分析表明,2010年12月15日降雪过程是一次高空横槽转竖,地面强冷空气南下的冷过程,而2011年1月18—21日降雪过程是冷背景下西南气流北抬的暖过程;在700hPa两者都存在着西南气流的加强;850hPa,前者是东风急流,后者是西南风急流。两次降雪都有充分的水汽和强烈的垂直上升运动,前者能量锋区是南压的,而后者是南北波动的;两次降雪都满足温度场的基本条件,并具有逆温结构,前者的逆温层深厚,后者的比较浅薄。     

2010年1月3日致灾暴风雪天气成因分析

利用常规观测资料和NCEP 1°×1°的6 h再分析资料,对2010年1月3日一次致灾暴风雪天气过程进行了观测和诊断分析.结果表明:本次暴风雪过程发生在强降雪出现之后,地面气压跃升、气温骤降、风力加强的时段里,即强冷空气入侵之后.此时,形成降雪的上升运动区由对流层中低层被抬升至对流层中高层,降雪明显减弱.在前期有充足降雪的情况下,暴风雪即可以发生在有降雪的条件下也可以发生在无降雪的条件下.强劲的高空急流对暴风雪的形成起到了重要作用.在初期降雪时段,高空急流出口区左前方的辐散区抽吸作用有利于产生强降雪;在后期吹雪时段,高空急流入口区左侧的辐合区动量下传,有利于地面大风和吹雪的形成.在850 hPa存在两支低空急流,一支配合着冷平流强西风急流,一支配合着暖平流南风急流,冷、暖两支低空急流的交汇直接影响暴风雪的发生.内蒙古高原地形较平坦,有利于大风的形成,大地形的汇流作用,有利于暴风雪的形成和持续.     

金昌市一次降雪、降温天气过程分析

利用常规天气图、单站地面资料、NCEP再分析物理量场资料,对2014年10月9日-11日发生在金昌市的一次大范围大风、降温、降雪天气过程的环流形势、物理量场、地面气象要素的综合分析。结果表明:降雪降温是蒙古强冷空气大举东移南下与中低层强盛的暖湿气流相互作用的结果;底层水汽在本地辐合和较大的湿度为降雪提供了充沛的水汽,强烈的上升运动为造成此次天气过程的发生发展提供了动力条件,高的不稳定能量是对流增强、降雨强度增大的必要条件;地面气象要素的变化充分反映了冷空气入侵和过程发生时能量积累和释放的过程。     

海洋影响下的山东半岛冷流降雪

为探讨山东半岛北部冷流降雪的气候条件及其形成机理,采用经验正交函数(EOF)方法有效地分离出系统性降雪和局地降雪即冷流降雪.通过回归和合成分析揭示了冷流降雪多发时典型的环流特征是低层温度场落后高度场,强冷平流伴随冷槽加深,西北风加强.在此环流背景下,低层大气层结不稳定、充分的热量、水汽输送是局地降雪的主要气候原因.根据热力、水汽和层结等条件的分析表明,12月具备最佳降雪条件,与观测事实一致.沿海边界层的斜压结构、陆面摩擦与地形强迫,使上升运动加强,形成了半岛局地降雪特有的空间分布型.进一步分析表明,低频重力内波有可能成为激发对流,组织降雪的动力因子之一.     

江西婺源3次降雪过程天气系统对比分析

利用MICAPS常规气象观测资料、探空曲线和单站要素等资料,采用统计分析和形态对比分析方法,对江西婺源2014年、2016年和2018年3次降雪天气过程进行分析。结果表明:婺源县是在整个赣北区域出现较大面积降雪的情况下才出现降雪,持续时间较长,随着冷空气南下,雨雪天气过程逐渐结束。江西大范围的降雪天气过程,主要出现在700 h Pa急流以北,200 h Pa急流附近或以南,冷温槽的东北方向,850 h Pa的-4℃附近及以北。在中低层长沙-南昌有急流核,850 h Pa切变线伸至-4℃线附近,且切变线东南沿海有显著东南气(急)流时,江西中北部有大雪发生。特别是固态降雪,要求850 h Pa降至-4℃或以下,同时1 000～700h Pa气温均要降至0℃或以下,有逆温层。     

The increase of snowfall in Northeast China after the mid-1980s

We studied long-term variation of winter snowfall in Northeast China (NEC) for 1951-2010. Results show that NEC snowfall increased about 20% during 1986-2010 relative to 1951-1985. Further investigation suggests that the snowfall increase is closely associated with weakening of the East Asian winter monsoon (EAWM). The physical processes were portrayed by this research. Weakening of EAWM led to weakened cold air flow from the north, thus resulted in the warming of the surface ocean along the Northeast Asia coast and more water vapor evaporated from the ocean surface to the atmosphere and further transported to NEC. Also, because of EAWM weakening, more water vapor from south, east and west of NEC was transported to NEC, increasing water vapor content and hence snowfall there. From an atmospheric circulation viewpoint, EAWM weakening strengthened convergence at low levels and divergence at high levels, thereby favoring increased vertical convection and snowfall.     

降雪现象与能见度关系的探讨

针对降雪现象器测困难这一问题,通过分析降雪粒子的大小、速度、密度、谱分布和光学特性等特征来讨论降雪现象与大气消光系数和能见度的关系.通过数值模拟分析与实测数据对比发现,当降雪强度一定时,能见度随雪花密度增大而增大;能见度随降雪强度的增大呈指数降低,不同类型雪花对应的能见度随降雪强度的变化曲线也各不相同;实测数据与理论分...     

基于BP神经网络的公路风吹雪雪深预测模型

公路风吹雪雪深预测作为国际雪冰学领域的研究热点和难点问题一直未能很好解决.以白茫雪山防雪走廊段安装的自动气象站和当地气象局提供的气象资料为基础,提取了对公路风吹雪雪深有影响的4种因素(降雪量、大气温度、风速和湿度)的指标值,建立了基于BP(back propagation)神经网络的公路风吹雪雪深预测模型.对研究区5次降雪过程中所记录的199组数据进行训练学习,用20组数据来验证建立的模型,验证结果表明20h累计雪深预测值的误差在10%以内,85%的雪深预测值误差在20%以内,因此所建立的模型具有很强的泛化能力和较高的精度.并对降雪量、大气温度、风速和湿度这4个因素进行了敏感性分析,表明雪深与降雪量成正比,与其他3个因素成反比,其中降雪量对雪深的影响最大,风速次之,湿度最小.     

冰雪条件下城市道路路段车头时距

为准确把握冰雪条件下城市道路交通流特性,研究城市不同类别道路的车头时距分布规律,在大量实地调查数据的基础上,对冰雪条件下,城市不同等级道路上的车头时距进行数据整理、分析。采用爱尔朗分布拟合不同条件下的车头时距分布,并进行检验。结果表明拟合效果良好。为冰雪条件下城市道路交通流特性研究提供理论及数据基础。     

降雪回波的双偏振雷达云相态垂直特征分析

双偏振多普勒天气雷达为探测降雪回波提供了丰富信息,其中距离高度显示RHI(range height indicator)垂直特征有助于识别降水云体相态分布的精细结构。以2018年1月3～5日南京信息工程大学C波段双偏振雷达RHI扫描的暴雪回波为例,结合探空资料进行物理量诊断,研究暴雪回波偏振参量和非偏振参量的相态分布垂直特征及其与大气风温湿结构的关系。结果表明:暴雪回波中,雷达高带或淞附效应存在于6 km高度附近,温度在-12～-15℃,含有湿雪和冰晶粒子;2 km高度附近的差分反射率因子强回波带为增温增湿的层云,层云之上的热力不稳定易促进对流抬升,揭示了冬季降雪具有高架对流的特点。研究结果有益于深入认识降雪在垂直方向上的精细结构及云微物理机制,提高降雪的预测能力。     

Planetary science: are there active glaciers on Mars?

Head et al. interpret spectacular images from the Mars Express high-resolution stereo camera as evidence of geologically recent rock glaciers in Tharsis and of a piedmont ('hourglass') glacier at the base of a 3-km-high massif east of Hellas. They attribute growth of the low-latitude glaciers to snowfall during periods of increased spin-axis obliquity. The age of the hourglass glacier, considered to be inactive and slowly shrinking beneath a debris cover in the absence of modern snowfall, is estimated to be more than 40 Myr. Although we agree that the maximum glacier extent was climatically controlled, we find evidence in the images to support local augmentation of accumulation from snowfall through a mechanism that does not require climate change on Mars.     

High-resolution seasonal snowfall simulation over Northeast China

Performance of the Weather Research and Forecasting (WRF) model in simulating seasonal snowfall over Northeast China was examined. The influences of horizontal resolution and physics parameterization schemes were also investigated. The results indicate that WRF can reasonably reproduce the main features of temperature and precipitation. The simulated spatial and temporal distribution of snowfall compared well with observations. Higher resolution simulations achieved better results, and WRF was found to be more sensitive to the choice of land surface and microphysics scheme than convective cumulus parameterization scheme.     

杭州大雪的成因和预报指标分析

为了提高大雪天气的预报准确率,利用2008—2018年冬季美国国家环境预报中心( National Center of Environmental Prediction,NCEP) 1° × 1°逐6 h再分析资料、NCEP/NCAR再分析资料以及常规气象观测和降雪加密观测资料。挑选出杭州地区9次典型的大雪天气过程,从大尺度环流背景和水汽、动力以及热力因子等物理量场结构方面展开研究,同时与多年冬季平均的相关特征进行了比较分析,最终给出了杭州典型大雪天气发生时的概念模型和预报指标,大致概括如下:首先需要具备能够产生降雪的大尺度环流背景,其次,需满足大雪产生的水汽和动力等具体物理量条件,最后,必须达到特定的温度和厚度指标条件。该大雪预报模型可为杭州开展的精细化业务预报提供参考依据。     

2018年1月河南省暴雪寒潮天气对设施农业的影响评估

2018年1月上旬河南省出现了两次大范围降雪、寒潮天气过程,对设施农业生产造成一定不利影响。选取1月上旬河南省的两次降雪、寒潮天气过程气象资料,以及设施农业气象灾害调查资料,进行统计分析,做出了此次灾害过程对河南省设施农业生产的影响评估。根据分析,暴雪致全省90%以上市（县）设施农业气象灾害等级达到中度以上,50%以上市（县）达特重级别;大风对日光温室影响不大,对部分塑料大棚有轻度灾害;低温致全省日光温室蔬菜均达到不同程度气象灾害等级。同时对主要致灾原因进行了分析,提出了暴雪、寒潮天气设施农业防御对策。