陇南一次暴雨灾害天气过程的诊断分析

2012年5月10日,甘肃陇南岷县出现了罕见的雷电、短时强降水、冰雹、阵性大风等强对流天气,因灾造成重大人员伤亡和财产损失.利用NCEP再分析资料和中尺度WRF(Weather Research and Forecasting)模式对此次天气过程进行了模拟,并使用模式输出产品作了多种物理量诊断分析.结果表明:该模式能较好地模拟这次天气过程;在此次降水发生过程中,暴雨区出现了很强的辐合上升运动,为降水的形成和发展提供了动力条件,中低层负螺旋度的短暂出现可以作为此次降水即将发生的一个指标;来自西亚地区和孟加拉湾的水汽在甘南中层辐合为此次暴雨提供了足够的水汽;不稳定能量的聚集和释放,并且能量的释放过程比积累过程要快,导致了暴雨的产生.     

昭通6.5级地震灾区雷电活动特征及雷电灾害易损性区划研究

云南省地震灾害频发,在雷电活动高发季节,雷击易导致灾区群体性灾害事件发生.以2014年8月3日昭通6.5级地震灾区为例,结合近30年全省雷暴日统计资料、2009—2013年闪电定位监测和2006—2015年全国雷电灾害汇编资料,分析区域雷电活动时空分布特征,建立雷电灾害易损性指标,对各指标量化分级赋值,获取雷灾易损综合评价指数R并进行雷灾风险等级划分,形成地震灾区雷电灾害易损性区划图.结果表明,灾区雷电活动具有明显的季节变化特征,闪电发生频繁且强度密度大,雷电活动从午后呈逐渐增强趋势,巧家县为雷电灾害高易损区,鲁甸县为雷电灾害中易损区.建立地震灾区雷电灾害易损性区划,能够为确定灾区雷电防护重点,科学指导灾区重建工作提供必要的参考依据,不同雷灾风险易损程度等级的区域应当采取相应的雷电防护措施.     

江西省多年雷灾统计分析与应用

利用江西省多年的雷电灾情资料,分析了江西省雷灾的年际变化和地域分布,并通过典型案例来进一步研究雷灾特征。分析结果表明:1)雷电灾害分布有很强的地域性,总体呈逐年下降趋势; 2)雷击死亡事故主要发生在农村地区,其中田边为死亡高发地点,空旷潮湿的环境容易遭受雷击; 3)严重雷击致人死亡事故也可能发生在无明显降水过程时段。     

局地分析预报系统在龙卷强对流天气分析中的应用

融合多种探测资料的局地分析预报系统(LAPS)能够提供包含中尺度信息的高分辨率中尺度分析场,利用LAPS资料同化分析场分析2009年6月5日发生在江苏徐州的一次冰雹、龙卷强对流天气的中尺度特征.分析结果表明,(1)对流发生时,大气处于不稳定状态.(2)动力不稳定条件,为强对流天气提供了能量;而充足的水汽条件,有利于强对流的维持.(3)低层辐合、高层辐散的配置有利于对流运动的产生和发展.(4)强对流发生时会伴随强烈的上升气流.(5)从可降水量和水或物分布可以很好的识别出降水区和冰雹发生区.应用结果表明,LAPS输出的各种物理量场对强对流天气系统有较好的解释应用能力,能清楚地反映强对流系统的中尺度特征.     

“20060717”低纬高原强雷暴天气过程分析

 利用雷电定位系统、多普勒天气雷达等监测资料和MICAPS 1°×1°客观分析场,对发生在云南省低纬高原2006年7月17日强雷暴天气过程进行分析,结果表明:低层辐合区和高低层之间风向切变为此次强雷暴天气过程提供了有利的环流背景,同时台风减弱形成的低压辐合区外围的高能高湿、强烈热力不稳定和中低层上升运动为雷暴天气的形成提供了有利的环境条件;闪电定位网共监测到33 125闪电回击,闪电高密度出现在滇中,在0.1°E×0.1°N面积上24 h最大达594次,闪电最高峰出现在16:00~17:00之间;此次强烈雷暴过程是由多普勒天气雷达上探测到3条中尺度对流系统(MCS)先后自东向西或自东北向西南影响云南省造成的,回波强度在40~55 dBz之间,风辐合、逆风区、垂直风切变、大的径向速度维持等中尺度特征有利于对流回波的发展,引起强雷暴天气和雷电现象的发生.     

2022年4月25日江西暴雨强对流过程分析

利用常规天气图、雨量、大风等气象观测资料、江西WebGIS雷达拼图等平台资料,对2022年4月25日江西中北部大范围的强对流天气过程进行了分析,结果如下：短时强降水、雷暴大风、强雷电、146站次的8级以上大风(极大风速达29.6 m/s)是此次强对流过程主要的天气实况;“上干下湿”、低层辐合线、高空低槽、高层辐散、强盛的低空西南急流、超低空西南急流、地面气旋是此次强对流天气过程的主要影响系统;45～55 dBz带状强回波主要造成短时强降水,强回波带的走向与回波单体的移动方向较为一致,回波强度达55 dBz,并持续,是导致50 mm/h以上的极端强降水的主要回波特征;在环境条件、地理条件优越时,45 dBz以上的带状强回波所经之处,容易导致雷暴大风,而组合STI移动信息对于带状强回波未来1 h的移动趋势有明显指示意义。     

一次罕见的致灾飑线天气雷达回波分析

使用MICAPS资料、江西强天气监测数据、江西WebGIS雷达拼图数据和江西自动站等数据,采用数据统计、形态分析、个例对比等方法,对2019年3月21日江西上饶强飑线过程进行分析。结果表明:1)飑线是在低层暖湿、中层干冷,不稳定的大气层结以及江南暖倒槽发展、地面中尺度辐合线、低层切变线、急流共同作用下产生的,前期属于槽前暖平流强迫类强对流,后期冷锋强迫抬升转为斜压锋生类强对流;2)对流回波带发展成弓状回波结构后,回波强度CR可达60～70 dBz,弓状回波带中段前沿向前突出,移动速度达到110 km/h,带来雷暴大风、冰雹、强雷电和短时强降水等强对流天气;3)对流风暴前端大的回波梯度、快速移动的弓状回波,以及明显的悬垂结构、强的VIL都是容易造成雷暴大风、冰雹和短时强降水的雷达回波典型特征。     

石河子雷暴气候特征及雷电防护分析

利用石河子气象局1954~2015年的雷暴观测资料,对该地区雷暴的气候变化特征进行了统计分析。结果表明石河子是少雷区,年雷暴日数呈下降趋势,月雷暴日数在7月达到最高值,占全年雷暴日数的35.2%,石河子4月开始有雷暴天气,10月后雷暴结束。雷暴日的日变化中,高值出现在14~17时,以10分钟内雷暴发生频数最高,1956年来石河子雷暴变化具有一定的周期性,W方位雷暴出现的概率最高。雷暴多发期,对应雷电灾害多发时段,针对石河子雷暴的气候变化特征,提出防雷减灾安全防护措施,以防范雷电灾害的发生。     

大气湿对流的类型和深厚湿对流触发机制综述

梳理大气湿对流和强对流天气的定义和特征,综述深厚湿对流(DMC)的触发机制研究进展。类似贝纳德对流的大气浅薄湿对流积云的组织形态取决于边界层大气垂直风切变强度。按照触发高度,可将DMC划分为地基对流和高架对流;按照强弱程度,也可以将DMC划分为强雷暴和普通雷暴。虽然强对流天气的定义具有一定的主观性,不同国家的定义标准存在差异,但都具有极端性和易致灾等特点。然而,全面监测这些天气的类型和强度的难题依然存在。地基对流的触发机制实际上位于边界层,最为复杂多样;很多DMC的触发是辐合线相互作用或不同机制共同作用的结果。未来需要加强边界层的精细探测能力,深入研究DMC触发机制的气候学特征和机理,更需要提升高时空分辨率资料同化水平和边界层过程的数值模拟能力。     

基于深度学习的短时强降水天气识别

气象预报人员面临的问题之一是如何准确有效地识别短时强降水天气.短时强降水是一种主要由强对流天气形成的气象灾害,产生原因与空气湿度、大气中的水分以及温湿等物理量参数有关,由此提出基于物理量参数和深度学习模型DBNs的短时强降水天气识别模型.首先,利用SMOTE算法人工合成短时强降水少数类(相对于非短时强降水天气类)样本,调整原始数据集不均衡分布问题;然后通过含有高斯玻耳兹曼机的深度学习模型对地面大气监测站逐小时加密的观测量,以及常用于天气预报分析的物理量等低层特征构造出抽象的高层特征,发现数据特征内在关系;最后实现了DBNs短时强降水的自动识别模型.结果表明,该方法能够较为准确地识别短时强降水,对于短时强降水的命中率、误警率和临界成功指数,都有着较好的表现.     

西藏拉萨市一次冰雹天气过程诊断分析

文章利用MICAPS系统所提供的(每隔6小时)卫星云图资料、实况降水资料、大尺度环流背景、气象要素响应变化以及物理量场分析了2014年7月16日发生在西藏拉萨市区的短时冰雹天气过程。结果显示,本次局地性冰雹天气主要受巴尔喀什湖一带低压深槽、切变线以及印度低压系统不断北上等因素的共同影响,为强对流天气区域带来充足水汽,且强对流区域具有厚的不稳定层特征;低层辐合、高层辐散为冰雹的形成提供了有利条件。     

雷击灾害中人身伤亡规律的统计分析

中国雷暴活动十分频繁,是威胁人民生命安全的自然灾害之一,研究中国气象局雷电防护管理办公室1999年至2002年《全国雷电灾害典型实例汇编》中雷电灾害导致人身伤亡案例发现,雷电灾害致使人身伤亡的惨况在全国每个省份、每一年几乎均有发生,南方地区雷灾较为严重。     

新疆喀什气象局天气雷达塔楼防雷重要性及防雷方案简介

利用新疆喀什市近30a的雷暴、降水资料及近几年的雷暴灾害实例,分析了喀什雷暴的分布特征,结果表明,喀什市雷雨天气呈增加趋势.近年来受全球气候变暖的影响,雷击事件频繁发生对国民经济发展和人民生产生活造成了严重危害,喀什气象局新一代天气雷达站肩负着为本地区和下游地区监测雷雨、冰雹等强对流天气的重要职责,为确保其工作正常运转,雷达塔楼防雷工程建设刻不容缓.本文从防雷技术角度,对喀什气象局天气雷达塔楼防雷方案及防雷工程设计做了简单介绍,对其防雷效果进行了分析,并提出防雷工程维护与管理方法.     

安徽省强对流天气灾害的时空分布特征研究

文章基于1984—2009年安徽省75个县(市)强对流天气灾害的出现次数和灾情情况等资料,以受灾人数、死亡人数、受伤人数、倒塌房屋、损伤房屋、农作物受灾面积、电力倒杆、直接经济损伤、农业经济损失等9个灾情要素,通过线性组合法构建了强对流天气灾害的综合灾损指数,并依据灾损指数确定了强对流灾害的危害程度,分为一般、较重、严重、特重4个等级。结果表明：1984—2009年安徽地区的强对流天气灾害的年出现次数和年灾损指数总体呈线性上升趋势,较重、严重、特重等级灾害表现出增长趋势;安徽省强对流天气灾害频发的月份是6—7月,夏季是灾害最频发的季节;皖北地区的灵璧县、砀山县、萧县是强对流天气灾害最严重的地区。该研究可为安徽省的强对流天气防灾减灾工作提供参考。     

江西省三类强对流天气环境物理量对比分析

利用2001—2010年89个国家级地面观测资料和NCEP 1°×1°再分析资料,分别从水汽条件、动力特征、0℃层和-20℃层的特征高度以及大气不稳定条件等方面,对江西省三类典型的强对流天气(冰雹、雷暴大风及短时强降水)的特征进行统计分析,从而给出江西省地区这三类强对流天气过程主要预报物理量的分布特征及阈值区间,为江西省精细化的强对流天气预报提供参考指标。结果表明:1三者对比,强降水具有更深厚的"湿"对流特征,冰雹多具有上干下湿的"干"对流特征;2低层辐合、高层辐散条件中,短时强降水高于冰雹和大风,表现为短时强降水低层辐合中位数为-17×10-5s-1,高层辐散中位数为14×10-5s-1,对应冰雹和大风低层辐合都为-14×10-5s-1,高层辐散都为10×10-5s-1;风垂直切变值,冰雹最大,大风次之,强降水最弱,具体表现为500 h Pa到1 000 h Pa风速差中位数冰雹为18 m/s,大风为17 m/s,强降水为11 m/s;3不稳定条件方面,冰雹的对流有效位能、抬升指数以及850 h Pa与500 h Pa温差中位数分别为2 651 J·kg-1;-6℃、26℃,远远强于强降水的735 J·kg-1;-2℃、23℃,大风对应中位数为1 924 J·kg-1;-5℃、25℃,介于冰雹和强降水之间;4特征高度0℃层和-20℃层冰雹最低、大风次之、强降水最高,4 800 m和7 700 m可以作为0℃层和-20℃层冰雹和强降水的分界线。当对应高度大于该值时有利于强降水的出现,小于该值有利于冰雹的出现;5不稳定条件和动力条件具有互补关系,两者中其一出现极有利条件时,在江西省的实际预报业务中,就要考虑强对流天气的发生,当一条件异常偏大(很有利条件),另一条件不是很有利情况下,也有可能出现强对流天气。     

电力建设中架空绝缘导线在防雷技术方面的研究

虎门地区属于丘陵和沿海地区,尤其是在沿海地区的农村地方,此处供电的10kV线路,大部分以架空线路架设的方式供电,而这些地方比较空旷,10kV架空线路往往容易遭受雷击断线.另外,虎门10kV线路配电网分支线又没有安装分段断路器等措施,往往一遇雷电灾害故障,导致变电站出线开关经常性跳闸,当发生永久性接地故障时,自动重合闸不成功,查线费时费力.     

滇南春季一次强对流风暴系统特征及成因

利用普洱3830/CC多普勒天气雷达、云南闪电定位系统和Micaps客观分析场等资料,对2007年4月6—7日滇南强对流风暴系统进行分析.结果表明:高低空低槽切变线相互配合、南支锋前偏西急流的耦合作用及中高层干冷、低层暖湿的大气垂直结构为强对流风暴提供水汽、热力、对流不稳定和动力条件;垂直风切变和中低层中尺度径向辐合有利于倾斜入流上升气流加强和超级单体发展,超级单体风暴强度达60 d Bz、顶高超过12 km、50 d Bz强回波高度超过7.5 km,具有后侧"V"槽口回波、前侧"V"缺口、弱回波区、阵风锋回波、钩状回波、中气旋、中尺度径向辐合、回波墙、假尖顶回波、悬挂回波等特征,产生大风冰雹等灾害性天气,对应着正地闪发生;飑线具有中尺度辐合和径向大风等特征,但各部位对流回波发展不均匀,具有倾斜结构的对流云体发展强烈,形成超级单体,产生冰雹大风等强烈灾害天气,导致高层正电荷区暴露出来而对应正地闪发生,而具有垂直结构的对流云体,对流发展相对弱一些,产生短时强降水天气,主负电荷区遮挡高层正电荷区而对应负地闪发生.     

2017年抚州市一次飑线天气诊断分析

基于常规天气图、地面自动站和多普勒雷达等资料,对2017年6月5日抚州市一次飑线过程的地面气象要素、环流形势以及天气尺度、不稳定能量、雷达回波演变特征等进行分析。分析表明:此次过程在中高纬度“两槽一脊”的环流形势下,中低层西南急流的形成促成了大气对流不稳定,地面辐合线是强对流天气发生的触发机制。飑线过境时温、压、湿等气象要素发生了剧烈变化。飑线形成之前,低层增温、增湿为强对流天气发生累积的不稳定能量起到促进的作用。快速东移的弓形回波带、在回波所经之地易出现雷暴大风天气;径向速度图上大片负的速度区前沿出现速度模糊,表明地面雷暴大风即将出现,这种速度场特征对抚州雷暴大风预警预报有指示作用。     

一次雷击事故的调查分析

近年来,由于气候变化使强对流性天气不断增多,雷击事件频发。特别是农村和偏远山区防雷意识淡薄,再加上防雷设施的缺乏,致使雷击造成人员伤亡和经济损失的事故时有发生。通过对临汾市尧都区县底镇某村一次雷击事故的实地调查,就该村地理位置、气象资料、雷灾产生的原因进行了分析,提出了相应的雷电防护对策及建议。     

一次强对流天气过程分析

2006年6月20日潍坊地区出现了一次强对流天气过程,部分乡镇出现了冰雹天气,本文利用常规观测、自动气象站资料,从天气形势、物理量场等角度综合诊断分析了该过程,结果表明,该过程具有低层增温、增湿,中高层降温、低湿的特征,弱冷空气南下入侵,造成了较强的系统性辐合上升运动,触发不稳定能量释放,从而产生了雷雨大风、冰雹等强对流天气。