气象问答主打菜

<正>为什么夏天这么热,却还会下冰雹呢?冰雹是在强对流天气,如积雨云中受到强烈上升气流的影响而产生的。虽然地面上很热,但积雨云上部区域却非常冷,低达-40℃左右。上升气流将水滴推入高空后,遇到凝结核形成冰晶,冰晶在上升气流所带入的更多水滴中不断凝结变大形成冰球,当上升气流不能托住冰球的重量时,冰球便会落下形成冰雹。若上升气流越强,托浮能力越大,则冰雹滞空生长的时间就越长,冰雹也就越大。而夏季是强对流天气多发、上升气流较强的季节,所以容易发生冰雹天气。天号预报为什么有时不准?抱怨天气预报报错天气可能是我们每个人都有过的经历,以现在的技术,为什厶天气还是这么"难捉摸"呢?其实,天气预报是一个非常复杂的过程、需要通过气象气球、气象雷达、气象站等多种设备来采集数据、再加上气象卫星扫描相关区域的地     

冰雹预报和防雹

由上升气流中水汽凝结潜热释放造成的高空大气层的温差,而生的贝纳对流形成冰雹;用熵距平试作冰雹预报;在主上升气流中的爆炸防雹.     

太原一次以雷暴大风为主的强对流过程分析

利用Micaps格式的高低空观测数据以及常规地面观测资料和自动站实况资料,应用天气学原理,对太原2018年6月9日太原一次强对流天气过程进行分析。研究结果表明,此次雷暴大风形成的主要原因是高空动量下传以及对流风暴中的下沉气流到达地面时产生辐散,造成地面大风。造成此次阳曲小冰雹的主要原因是近地层水汽较充足,午后晴空辐射层结变得更加不稳定,上升运动增强,冷空气较强而产生的。此外,VIL两次跃增,最强达41 kg/m~2,距离降雹有0.5 h左右的提前量,对预报小冰雹有重要指示意义。     

泉州罕见大范围冰雹天气过程分析

利用常规观测资料、探空资料和ERA5再分析资料,对泉州市2020年5月6日大范围罕见冰雹天气过程进行分析和诊断.结果表明,本次冰雹是一次典型的高空冷平流强迫型强对流天气,在高空大槽后部西北急流控制下发生,位于地面热低压东侧,低层西南气流增暖增湿,上冷下暖,具备典型的斜压不稳定大气结构特征.沿海地区冷空气南下深入内陆地区...     

风云速递套餐

<正>每年的夏秋季节都是台风、暴雨、冰雹等极端天气的高发期,那么本期知识快餐店就提供一些有关天气的知识吧。天气是指某个地方距地表较近的大气层在短时间内的具体状态,反应大气是冷还是热,是干还是湿,是平静还是狂暴,等等。当从地表蒸发的水蒸气上升到高空中受冷后会变成小水滴或小冰晶,他们与其他杂志结合聚集便形成了云。云能反射和散射所有波段的太阳光,所有云的颜色通常为灰白色,但当云变得太厚太密而使得阳光不能穿过时,它们看起来就是黑色的了。     

鲁北沿海一次强冰雹天气过程的诊断分析

利用本站多普勒雷达观测资料,结合高空环流形势,对2008年6月25日鲁北沿海地区强烈冰雹天气过程进行诊断分析,研究发现:在低涡背景下高空西北气流带来的冷空气,垂直风切变明显;雷达回波分析显示此次天气过程是一次超级单体风暴,有一个中等强度的中气旋,最大转动速度达25.1 m/s,地面风速达18.0 m/s;液态垂直含水量(Vertieally Integrated Liquid Water,VIL)的演变对冰雹预报有很好的指示作用,在短时预报中VIL因子可作为冰雹预报的指示因子。     

为什么飞机突破声速时,四周会出现锥形的水雾?

正Q:为什么飞机突破声速时,四周会出现锥形的水雾?众所周知,机翼升力的来源是下表面(压面)和上表面(吸面)之间的压力差,而压力差来源于机翼的翼型对气流的减速(压力上升)或加速(压力降低)。而对大部分能够超声速飞行的飞机而言,其机翼的上下表面都会对气流加速。不过压面对气流加速比较少,吸面加速比较多,所以还是可以产生足够的升力。当飞机接近声速飞行时,本来就非常快的气流再被机翼加速成为超声速流(supersonic flow),其压力骤然降低,体积快速膨胀。在这样类似绝热膨胀的过程中,气流的温度也快速降低。当温度低于露点(即实际水蒸气压超过饱和水蒸气压)时,空气中的水蒸气便会快速析出,形成一片凝结雾(见《科学世界》2018年第6期"湿度"一文)。A:     

开封市一次区域暴雨天气过程的综合诊断分析

利用NCEP 1°×1°的6 h再分析资料等,对2010年8月14日开封市一次区域暴雨天气过程进行综合分析,结果表明:此次过程是在贝加尔湖附近高空冷低压东移南下,伴随高空横槽转竖,引起华北切变线加强,地面倒槽北侧冷空气南下,饱和暖湿气流被迫抬升凝结而致暴雨.暴雨的水汽供应主要来自对流层中低层,强水汽辐合出现在华北切变线附近和强降水前,与暴雨区相对应.地面倒槽附近的上升气流与切变线附近的上升气流叠加,与副热带高压中心内部的下沉气流构成了经向闭合环流圈,为暴雨天气的出现提供了强上升气流.高层辐散、低层辐合的大气垂直结构增强了大气的抽吸作用,促进垂直上升运动的发展.     

天津市北辰地区冰雹发生规律及预警指标初步分析

利用2008—2017年天津市北辰气象站历史冰雹资料,分析了冰雹预警指标和冰雹云雷达回波特征。应用统计分析方法,得出北辰地区冰雹天气时间分布特征;归纳冰雹发生的天气形势,得出结论为影响北辰地区冰雹的天气形势可分为高空冷涡型、高空槽型和西北气流型;目前冰雹的年际变化逐年减少,月际变化呈单峰分布,大部分出现在午后到次日凌晨。     

华南北部冰雹天气的多尺度分析

利用高空、地面等常规气象资料和雷达、自动站等气象观测资料,以及NCEP FNL分析资料,对华南北部一次冰雹天气进行多尺度分析,以探讨、总结这次冰雹天气过程形成、维持、发展成因及异同。结果表明:1)本次冰雹天气过程是在南支槽前、中低层切变线以及地面倒槽的形势背景之下发生的;中层干空气的夹卷、强垂直风切变和辐合抬升有利于冰雹天气发生;中高层干冷、低层暖湿的层结配置,导致大气层结的不稳定;高空辐散以及中层急流的配置,为冰雹天气过程提供了有利的动力条件; 2)相较而言,湖南南部的整体环境条件更为有利,对对流风暴有组织发展、冰雹的形成有明显的增强作用;而江西南部中上层极干,加上强的垂直风切变,和高层辐散强抽吸作用,有利于对流风暴的强度维持; 3)本次冰雹天气过程雷达回波特点明显。回波单体剖面出现了在过山阶段初为成熟阶段超级单体回波形态,而过山时变为悬空、不接地的单体初生回波形态的现象;超级单体回波的基本反射率图上,呈现出特殊的形状为细长型的类双弓形回波。     

天津市一次冰雹过程的中尺度特征及成因分析

利用自动站资料、雷达资料及FNL再分析资料,对2016年6月10日发生在宁河区潘庄镇的一次严重冰雹天气进行了天气环流和中尺度结构分析与诊断。结果表明:此次严重冰雹过程是在东北冷涡背景下,前倾结构使得涡后干冷空气叠加在底层暖湿空气之上,从而产生不稳定层结;并处于高空急流的入口区。冰雹过程的对流系统呈现V型缺口、低层弱回波区和悬垂结构;在低层存在风向辐合线,存在一定强度中气旋;在冰雹发生前,对流有效位能明显增大,对流抑制能力减小,层结不稳定性增加;冰雹过程中,只在中低层有湿舌,在中高层有明显的干区配合,说明中高层的干冷空气有重要作用;冰雹发生前,850,h Pa和地面存在明显风切变,为降雹提供了有利的动力作用。     

汉中市城区空气质量特征分析及预报方法初探

利用2006—2007年汉中市城区空气污染物浓度监测资料,分析了汉中市城区空气质量特征。在此基础上,利用同期的地面、高空气象要素与空气污染物进行相关分析,建立多元线性回归预报方程。结果表明：（1）汉中市城区空气质量优良天数占77％,主要污染物为PM10;污染物浓度存在明显的季节性变化,冬季远远高于夏季;（2）冬季空气质最主要受地面气象要素影响;夏季既受地面要素影响又受高空要素影响。     

以太阳光的能量为动力的大气运动引发了天气的变化

地上的天气每天都在变化.为什么天气会变化呢?这是因为大气也在动态运动. 气压差形成了风,水蒸气带来了雨 大气运动的动力来自地球接收的太阳光.太阳光可以加热地表,地表又会加热空气.被加热的空气变轻,地面气压变低就形成了低气压. 另一方面,在温度比周围低的地表,空气会变冷变沉.在这些地方,地面气压变高,就形成了高气压. 地...     

2012年2月23日冰雹过程的中尺度特征分析

该文利用常规和非常规资料对2012年2月23日发生在闽北的一次冰雹过程进行中尺度特征分析,结果表明:这次冰雹过程由高架雷暴引起;南支槽、高低空急流、低层切变线和地面静止锋是这次强对流天气过程的主要影响系统;强垂直风切变、高低空急流引发强的辐合上升运动,有利于强对流天气的发生;中低层的干冷空气入侵触发了不稳定能量的释放.     

风廓线雷达资料在重污染天气中的应用

基于天津市宝坻区2016—2018年的气象观测资料,分析能见度与各项气象要素间的关系,结果表明,风速和能见度呈现正相关关系,当地面风速持续较小时,易导致能见度降低。结合风廓线雷达和大气成分资料,对一次重污染天气过程进行分析,发现风廓线雷达能实时反映高空风场的变化情况,进而判断污染物的扩散方向和传送途径,为短时环境监测预报提供依据;根据高空垂直速度的变化情况,判断本地是否存在上升气流,进而形成局地弱辐合区,使周边污染物聚集,出现污染天气。     

长治市冰雹天气的气候特征分析

针对长治市在1980—2003年发生的冰雹灾害天气,从时间尺度、时空地理分布、月年际变化、冰雹源地、冰雹主要影响路径以及降雹关键日等方面进行了分析,为冰雹灾害天气预报提供了可靠的气候背景。另外对500hPa天气图进行了分析,给出了长治降雹的3种(冷槽型、冷涡型、西北气流型)天气形势。应用最优子集回归法对500hPa,850hPa图上高空指标站温度、温度露点差、风向、风速进行定量化选取,给出了冰雹灾害天气预报的某些参数及综合性预报指标。     

闽南一次超级单体风暴双偏振特征分析

利用厦门S波段双偏振雷达和常规观测资料,对2019年5月16日闽南地区一次超级单体风暴进行了分析。研究表明,此次过程发生在高空冷槽入侵副高外围,地面暖倒槽内东南、西南两支气流交汇的形势下。成熟阶段超级单体伴有钩状回波、左前侧入流与右前侧出流V型缺口,弱中气旋,以及明显的有界弱回波区和回波悬垂。偏振观测表明,冰雹的水平反射率因子大、差分反射率因子与差分传播相移在零值附近,相关系数低(0. 85～0. 9)。风暴前侧下沉气流东边界(水平反射率因子梯度高值区)存在一条浅薄的差分反射率因子弧,主要由大雨滴构成,对超级单体的形成具有一定预示性,而前侧入流缺口存在差分反射率因子柱,可用于指示强上升气流的位置。三体散射回波的双偏特征表现为相关系数的低值区,及靠近强回波一侧差分反射率因子大值区与远离强回波一侧差分反射率因子低值区。     

2010年4月11日上饶市暴雨过程天气分析

应用常规观测资料、中尺度站资料和T213数值预报产品,对2010年4月10日对流性暴雨天气的成因进行了分析。分析了产生暴雨的天气系统特征,产生暴雨的水汽条件和动力触发机制,给出了产生暴雨的对流云团演变特征。研究结果表明,这次暴雨是由高空低槽、中低层切变线、低空急流和地面低压的共同影响产生的。低层强盛的西南气流建立起水汽通道,把水汽源源不断地向暴雨区输送。低层较强的西北气流和强盛的暖湿气流相汇合,垂直涡度增大,辐合上升运动增强。地面冷锋前生成中尺度低压,加强了辐合上升运动。高层辐散与低层辐合相配合,有利于上升运动发展和维持。     

探空温度传感器的动态性能分析

为了研究探空温度传感器的动态性能,提出利用计算流体动力学(CFD)方法分析探空温度传感器从地面到32 km高空不同气压和不同上升速度条件下的热响应时间常数;并利用该方法对不同海拔高度下温度传感器的气流温度阶跃响应特性进行分析。仿真结果表明,探空温度传感器的热响应时间常数与海拔高度呈正相关,与探空仪上升速度呈反相关。通过拟合获得不同上升速度下,气流温度阶跃变化后的传感器温度变化与海拔高度、时间的函数关系。这种数值方法和分析结果对探空温度传感器的动态性能分析有潜在的指导意义。     

大颗粒气力输运的CFD与EDEM耦合计算方法

为掌握冰雹颗粒抛射运动过程规律,以支撑冰雹抛射装置设计,需进行冰雹颗粒气力输运过程计算。通过计算流体力学与离散单元法双向耦合进行冰雹等大颗粒气力输运问题的模拟仿真。通过进行不同气源压力、不同抛射管径、不同抛射管长、不同冰雹流量条件下的计算及对比,得到随着气源压力的增大,冰雹抛射速度逐渐增大,气流流量逐渐增大;随着抛射管径的增大,冰雹速度逐渐增大,气流流量平方级增长;随着抛射管长的增大,冰雹速度基本保持不变,气流流量略有减小;随着冰雹流量的增大,冰雹速度逐渐减小,气流流量逐渐减小。