天津南部地区平流雾过程塔层气象要素特征分析

利用天津255m大气边界层气象铁塔观测资料,分析了2006年2月平流雾天气过程塔层气象要素演变特征。结果表明:西南暖湿气流为平流雾的形成和长时间维持提供了逆温和湿度条件,平流雾形成前4个小时,西南暖湿气流突然增强。深厚平流雾形成时,低层大气层弱不稳定层结;雾形成和发展期间,低层大气维持增湿和双层逆温层结,风场减弱,风向切变增强;冷空气产生的下沉逆温使低层雾得以维持较长时间,西北干冷空气的逐层入侵导致平流雾从高到低逐步消散;雾消散期间,雾体低层呈现出超绝热递减层结特征。分析还显示:平流雾过程中,温度廓线特征与雾体厚度关系密切。     

天津地区雾天不同高度湍流输送特征的实验研究

利用天津 255 米气象塔层大气边界层观测资料, 分析雾日各气象要素的特征, 研究湍流输送规律。结果表明: 雾前, 大气湿度较大, 逆温层高度约为 100 m, 辐射雾发生前的逆温强于平流雾; 雾中, 逆温层持续变强、增厚; 雾后, 逆温层出现抬升, 大气呈近中性偏不稳定的层结特征。辐射雾过程的逆温现象比平流雾明显; 辐射雾雾顶较低, 平流雾较高; 辐射雾的消散主要受温度影响, 平流雾主要受风速影响。雾天气过程改变了大气层结结构, 夜间可能呈现不稳定层结状态; 雾前和雾中不同高度的湍流垂直输送微弱, 雾过程后期的水平输送突然增强。辐射雾雾前不同高度的平均动能数值较小, 雾中呈增大趋势, 雾消散阶段逐渐增大, 湍流动能的增大是影响辐射雾消散的重要因素。雾前不同高度平均动能与湍流动能比值的突然增大可能是雾发生的湍流信号之一, 比值剧增之后降至雾前水平则为雾消散的信号。     

芜湖机场辐射雾生消过程的数值研究

建立了一个能详细地模拟辐射雾的生成和消散过程的数值模式 ,利用该模式对芜湖机场一次辐射雾过程进行了数值模拟 ,并对初始时刻低层湿度、温度层结和风速切变对辐射雾的生成和消散时间的影响进行了数值研究。结果表明 :低层相对湿度越小 ,雾形成的时间越晚 ,消散时间越早 ;低层温度层结稳定性越弱 ,雾形成、消散时间越早 ;低层风速切变较大时 ,会使雾生成时间推迟 ,消散时间提前     

北京地区一次冬季平流雾过程数值模拟分析

 利用美国新一代非静力平衡中尺度数值预报模式WRFV2.1系统对发生在2006年1月14日的北京地区平流雾进行数值研究,分析平流雾发生、发展和消散机制.结果表明,北京地区的偏东南风将东、东南、南部的暖湿空气向西北推进,遇到较冷的下垫面冷却饱和凝结形成了此次平流雾.持续且不强的偏南风是雾维持的原因之一.由于地面升温,逆温层从地面抬升至低空并稳定维持,是平流雾形成后能维持较久的又一重要原因.冷空气的入侵,导致了此次大雾的消散.WRF模式对平流雾的形势及物理量场的模拟是成功的,显示了WRF模式预报平流雾的潜在能力.     

河北省中南部一次持续性大雾过程分析

利用常规观测资料、加密观测资料、微波辐射计资料以及NCEP再分析资料等,对河北省中南部2018年11月11—15日大雾过程的形成维持原因和边界层特征等方面进行分析.结果表明:此次大雾性质复杂,经历了辐射雾-平流辐射雾-平流雾的转换,且持续时间长,范围广;短波槽过后的晴空条件有利于夜间辐射降温,大尺度的下沉运动和槽前暖平流的输送使得逆温层发展,稳定层结建立并维持;近地层弱风条件和风场的明显辐合有利于大雾的长时间维持;中南部1000 hPa水汽辐合区的维持为大雾的发生发展创造了有利的水汽条件;雾层的湿度和温度垂直结构特征明显,300 m以下相对湿度达85%以上,边界层有逆温存在,大雾发展期间逆温层顶伸展至1000 m左右;雾层中的冷中心及低温区与相对湿度的高值区基本吻合.     

冬季兰州城市上空层结特征的分析研究

依据１９８９年１２月１日￣１５日在兰州地区进行的边界层探测资料,详细分析了兰州市区与皋兰县上空大气温度层结时空变化的差异,进一步分析了城市热岛和城市烟雾层的影响,得出冬季兰州市区上空层结主要特征为：低层大气近中性层结持续时间长;贴地逆温强度小,多层逆温和高层逆温出现几率大：混合层上午发展迅速,午后层顶常下降;城市热岛效应在夜间０￣２００ｍ气层影响显著,烟雾层辐射效应使低层大气中上部３００￣４００ｍ     

雄安新区一次持续性大雾过程的诊断分析

利用常规观测资料、NCEP1°×1°再分析资料,采用天气学和动力学等方法从环流背景、气象要素特征、水汽条件和层结条件等方面对雄安新区的一次持续性大雾过程综合分析,并与环流形势极为相似的一次历史个例进行对比。结果表明:本次大雾天气过程的发生具有明显的阶段性特征,前期是平流和辐射的共同作用,中期是雨后辐射雾,后期以辐射冷却为主;降水的产生使低层大气相对湿度增加,整层的弱下沉气流,使边界层逆温维持并加强,造成大雾的再次出现;对比发现,高空锋区的明显南压造成的西北路径的冷空气对大雾的消散更为有利。     

平流雾过程湍流微结构与能量输送的分析研究

利用天津255m气象塔大气边界层实验资料, 分析了2006 年2 月一次平流雾过程湍流微结构及能量输送的演变特征, 并结合冷锋过境、晴朗小风及轻雾等天气条件, 讨论了雾过程中湍流动能特征。得到:雾中各向风速能谱密度峰值频率偏于高频段, 雾前和雾后风速能谱峰值频率偏向于低频段; 与速度能谱相比较, 雾形成前期, 温度谱峰值频率的变化大于速度谱; 雾消散期间, 温度谱峰值频率比速度谱峰值频率更偏向于低频; 雾过程中, 平均动能较小, 但湍流扰动活跃, 湍流动量输送以垂直方向为主; 平均动能和湍流动能在雾前 出现异常增强, 这可能是平流雾的启动信号。     

华南地区逆温个例的数值模拟研究

 利用MM5中尺度数值模式对发生在华南地区的一次辐射逆温和一次平流逆温个例进行数值模拟研究,并将模式模拟的结果与实况进行了对比,揭示出2种不同类型逆温的发生发展过程,同时指出2种逆温各自的特点。结果表明：晴天逆温的生成原因主要是夜晚地面长波辐射的影响,白天太阳短波辐射的增强又促使其消散;雾日的平流逆温主要是由于南进的弱冷空气从下向上逐渐锲入的过程致使原本的暖空气向上抬升造成的,其消散主要受到白天太阳短波辐射加强和冷空气减弱等方面的影响。     

厦门春季大雾演变过程的边界层特征分析

利用厦门站常规气象观测资料、ERA-Interim再分析资料和L波段雷达探测资料,对2007—2016年共160个厦门春季(2～5月)大雾过程进行边界层特征分析。结果表明,厦门大雾类型以雨雾、平流雾及锋前雾为主,多集中在凌晨及夜晚,雨雾日分布特征不明显;大雾发展维持时,有逆温层或等温层结构,逆温层及饱和空气层厚度加大;低层偏南风风速减小,伴随垂直风切变减弱,不利于水汽向四周扩散;低层合适的湍流混合作用,有利于大雾发展维持;大雾发展维持时热量通量绝对值变小,有利水汽凝结,平流雾、雨雾的感热通量、潜热通量平均值向上,锋前雾的平均值向下。     

河南省2012年3月23日致灾大风形成及维持原因

2012年3月23日河南省发生了一次致灾大风天气过程。此次天气过程强度大、时间短,影响范围广,灾害比较大。为了找出此次大风发生的成因,利用常规观测资料以及NCEP分析资料对这次过程进行诊断分析。结果表明：①此次致灾大风过程是在中高层低槽强烈斜压发展,槽后强的冷平流不断南下,较强的高空风动量下传,高低空存在强的下沉运动,地面大的气压梯度和变压梯度等共同作用下产生的;②此次大风天气过程中,温度槽始终落后于高度槽,强烈的斜压作用使高空槽发展。在槽后强冷平流作用下,高空槽加深发展并东移南下,引导冷空气东移南下,冷空气向南移动的过程中,冷平流不断加强,河南上空冷暖平流共同作用,使得锋区进一步加强,风力加大;③中高层的强冷平流是此次大风过程的主要热力因子,低层冷平流较弱;④此次大风天气中高空风动量下传起到了重要作用,强风速从河南西北部自上而下,自西向东传播;⑤强的气压梯度力是此次大风天气形成的主要原因之一。预报河南大风时要关注西安、北京和郑州之间的气压差,在西北路冷空气影响时,如果西安加压,北京减压,风速就有增大的趋势,反之,如果西安和北京都加压,虽然西安和郑州的气压梯度较大,风力也不会很大。     

贵州省雾的气候特征研究

利用1961-2004年贵州省84个观测站的天气现象和能见度资料以及9个代表站的地温、气温和相对湿度资料较全面地分析了贵州省雾的空间、时间分布特征。分析表明贵州省雾的空间分布并不具有很强的规律性,全省年平均雾日数为299天,在60天以上的地区比较分散,主要分布在东部、西部边缘及中部地势较高处,年平均雾日数大于100天的有3个站,以毕节地区的大方县为全省之最,有170天。贵州省雾的时间分布具有明显的季节和日变化。尽管每月都有雾出现,但主要集中在冬半年（10月至次年2月）,雾最少时段在5-7月,一天当中早08时发生雾的频率最高;雾的年际变化分析表明贵州省84站平均雾日数呈明显减少趋势,平均每年减少006日。进一步对贵州省9个代表站的气象条件进行初步的统计分析,显示冬季最低气温的逐年升高,年平均每日地温与气温之差、日最高气温与最低气温之差的降低以及年平均相对湿度的减少是造成年平均雾日数呈减少趋势的原因。     

气象因子对近地面层臭氧浓度的影响

利用近几年来近地面层臭氧浓度和常规气象要素的观测资料。分析了温度、降水、蒸发、风向风速等气象要素对近地面层臭氧浓度的影响．结果表明，近地面层臭氧浓度随着气温的升高而升高，臭氧浓度的日变化和季节变化有同样趋势；而降水、湿度的影响刚好与气温相反；大风或有雾的天气条件也会成为近地面层臭氧浓度增高的因素。这可能与大风对引起近地面臭氧产生的前体物的搬运作用以及雾内湍流将高层臭氧向下的输送作用有关。     

一次春季混合性大风诊断分析

针对2012年4月2-3日一次混合性大风过程,采用NECP再分析资料、多普勒雷达资料进行分析,结果表明,本次过程是由黄海低压和冷空气共同影响的结果,大风前期是一次急行冷锋过程,锋线附近发生了强对流天气,强对流的辐散气流加大了风速;而黄海气旋的爆发性发展和冷空气相结合是大风后期维持的主要原因,其中,低层强斜压性和高空暖平流有利于低压的发展,而高空正涡度平流和气旋移动到高空急流出口区的左侧促成了低压的爆发性发展。     

地面突风对通航飞行器的影响及数值模拟研究

突风一直以来都是危及飞行安全的重要气象要素之一,造成国民经济和人民生命财产的损失。利用常规观测资料、ADWR-X多普勒气象雷达资料和ERA5逐小时再分析资料,对四川盆地西部一次爆发性大风过程中风场的精细化特征、成因及对飞行的影响进行诊断和模拟研究,结果表明：此次大风过程风速增长快,爆发性强。地面风速自午后开始出现4次波动,且每一次波动期间风速峰值呈增加趋势,时间呈缩短趋势。由于第4次波动风速呈爆发性增加,最大瞬时风达到了16.1 m/s,地面风速脉动值超过5 m/s,致使跑道区域内流场的不稳定性增加,起降跑道侧风值超过了中小型飞行器的起降标准。高空动量下传对本次大风过程中风速的爆发性增加起主导作用。中层强偏南气流与低层偏北急流配和,中层辐合以及低层辐散下沉的垂直结构使得低层下沉气流异常强劲,将900～850 hPa的大风核快速向地面传导。通过天气研究与预报(weather research and forecasting, WRF)模式四重嵌套对本次过程进行模拟,表明WRF对盆地西部冷空气补充南下引起的在风速演变趋势、风速最大值和大风影响时段的风向有较好的模拟能力,对飞行起飞和着陆有一...     

一次强冷空气过程阻塞形势的诊断分析

对1998年3月中旬一次高空阻塞形势下强冷空气过程进行了诊断分析,着重讨论强冷空气爆发前后地面反气旋活动与高空阻塞形势调整的关系。研究结果表明,强冷空气的爆发与乌拉尔地区阻塞形势的调整(阻塞高压的崩溃和重建)紧密相关。对流层下部的温度平流分析表明,阻塞形势的调整是由于阻塞高压上游西北方有冷空气侵入导致了阻塞高压的崩溃,而上游来自西南方向的强暖流则导致高压脊迅速发展,使阻塞高压重新建立。另外,700hPa垂直速度分布表明,冷空气的酝酿和爆发与次级环流由反环流转变为正环流相联系。     

鲁西一次持续大雾过程分析

利用 NECP 资料和常规观测资料对2011年12月初鲁西持续大雾过程进行诊断分析，结果表明：本次大雾期间环流形势稳定少变，前期天气晴好，温度日较差大，辐射冷却作用强，以辐射雾为主；后期天气以阴或多云为主，辐射冷却作用弱，偏东风的作用使得雨区暖湿空气移动到冷下垫面上冷却形成雾，平流冷却作用强，以平流雾为主。诊断分析发现：上干暖下湿冷的边界层湿度条件；稳定的大气层结条件；充沛的暖湿水汽输送；低层（1000-900 hPa）较弱的上升运动都有利于大雾的发展和维持。当上升运动发展到整层一致且强盛时，湍流运动会阻碍大雾的发展。