绵阳机场冬季连续浓雾天气成因及特征分析

该文结合Micaps系统平台,NCEP/NCAR的2.5°×2.5°格点的再分析资料及常规资料等对2013年12月28日～2014年1月2日绵阳机场连续浓雾天气过程的天气学环流背景、相关物理量、大气层结和稳定度进行分析,揭示有利于连续浓雾形成和维持的机制及成因。结果表明此次过程发生前700hPa西南气流带来弱暖湿平流为大雾的产生和维持提供了良好的环流背景;中低层充足的水汽及925hPa以下较强的逆温层为大雾维持提供了有力条件;浓雾发生前期,对流层低层风向以东南和偏南气流为主,发生时有弱西北气流扰动,700hPa以下至近地面层均为辐合上升区,700～500hPa为弱辐散下沉区和零辐散区,这种配置使水汽在中低层汇合,有利于稳定性层结的建立与浓雾的维持。     

九江市一次低温雨雪冰冻天气垂直温度层结分析

运用收集到的资料分析了2018年1月25～28日九江市阴雨雪和低温天气形成原因,分析了阴雨雪低温的恶劣天气的演变过程和水气环流特征,得出了江西地区冻雨的温度垂直分布特征结构和在九江地区具体应用情况的结论。结果表明:此次过程副高稳定,冷空气强盛500 hPa、700 hPa西南区域易产生逆温层,850 hPa东北气流使暖湿空气随着空气不断上升,更容易产生暴雪。水汽的输送过程非常频繁,同时该地区的辐合比较明显导致雨雪天气处于经常变化的情况;低层冷空气天气对冬天降水的形态起着非常关键的作用,此次过程冻雨灾害严重,经分析,25日为融化层位于850 hPa的情况,925～1 000 hPa区域迅速降温,850 hPa区域高于0℃,700 hPa和925 hPa区域温度低于0℃,1 000 hPa时温度在小于1℃,地面温度低于0℃,25日白天出现冻雨。27日融化层处于700 hPa左右温度大于0℃,925 hPa和850 hPa时温度低于-2℃,925～700 hPa有非常明显的温差;但由于1 000 hPa时温度在-3℃左右,所以27日白天九江地区降水相态复杂,大部分地区以降雪为主,部分地区出现冻雨。上述的阈值范围是九江地区冻雨的天气阈值。研究还表明,随着地面的温度降低,冻雨天气越容易产生,冻雨一般发生在最低气温低于0℃,同时一天的平均气温低于1.0℃。     

内蒙古西部地区一次空气污染过程分析

利用常规资料和内蒙古环境监测中心站的空气质量监测资料及NCEP资料分析2014年12月25日至30日内蒙古的一次空气污染事件。研究表明:此次雾霾的主要污染物为PM_(2.5),在12月27~29日为污染最严重时段,选取呼和浩特站作为代表,AQI值均在200以上;12月28~29日高空受西北气流控制,850,hPa上存在温度脊和逆温层,地面一直受弱低压场控制,地面风速维持在4,m/s以下,相对湿度基本维持在40%~60%,,弱暖平流控制,这是造成此次天气过程污染物不易扩散的主要因素。     

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。     

石家庄市一次持续性霾过程气象成因分析及其对能见度的影响

基于地面气象观测数据和环境空气质量监测数据,对2015年12月6～13日石家庄市一次持续性重度霾污染过程进行分析,结果表明:空气湿度大、地面风速小、天气静稳为此次持续性霾的发生和维持提供了有利的气象条件;污染过程中逆温主要为不贴地逆温,逆温的形成滞后于污染的形成,霾严重时段逆温顶发展至高空1 km以上,逆温层厚大于1 km;污染的大部分时段,能见度在1 km以下波动,当PM_(2.5)质量浓度达到一定水平后,相对湿度对能见度的影响高于PM_(2.5)质量浓度;不同情景计算表明,重污染过程中降低相对湿度和控制PM_(2.5)质量浓度均能改善大气能见度,但相对湿度是影响能见度的关键.     

云南东部冻雨的成因分析

应用常规气象探测资料,通过天气学及诊断分析研究了2008年2月上中旬云南东部地区出现冻雨天气时的环流形势和物理量场,结果发现:云南冻雨产生的日降水量并不大,但在大气环流背景稳定的条件下可持续较长时间,冻雨发生时天气形势表现为500 hPa上云南大部为西偏北气流控制,有冷平流输送,但无明显南支槽活动;700 hPa上云南西南部有弱的西南气流,具有暖平流输送,但湿度不大;850 hPa上贵州存在152 dagpm以上冷高压,低层冷空气具备较强势力;地面图上云南东部地区处于昆明静止锋后部,且环境温度场低于0℃.进一步分析冻雨地区的探空曲线,发现冻雨形成时大气具有“上下冷中间暖“的层结特征,700 hPa附近有逆温层,且逆温层顶温度在0℃附近或以上,逆温层的存在是形成冻雨的必要条件.形成冻雨的上升运动并不剧烈深厚,但需具备一定的水汽条件,当高层的雪花从静止锋上的雨层云的中上部落入逆温层内0℃以上的暖层时,雪花融化为雨滴,雨滴再落入静止锋内温度低于0℃的冷气层中,雨滴尚未冻结而呈过冷却状态,过冷却水滴降落到地面或其它物体表面形成冻雨,冻雨出现在昆明静止锋后部温度低于0℃的区域.     

低温连阴雨(雪)背景下浙中一次雨凇天气过程诊断分析

2008年初中国南方地区出现了低温连阴雨(雪)天气,浙中地区也出现了罕见的大范围雨凇天气.此次历史罕见的冻雨灾害性天气在大气环流异常背景下发生:北半球经向环流特征明显:贝湖地区有阻高形势长时间维持;欧亚大陆中高维地区500 hPa 高度场西高东低,中低纬地区则表现出西低东高的特征,锋面在30°N附近较长时间维持.贝湖西南和蒙古国西部地区是这次天气过程的主要冷空气源地.来自南海和孟加拉湾的水汽通过500～850 hPa之间的水汽通道向华东地区输送,850 hPa左右的水汽辐合及大气运动上升区的配合使浙中地区出现降雨(雪)天气.700～850 hPa逆温层的存在和接近O°C的地表温度为雨凇结成提供了温度条件.边界层内局地气象条件表现出的低温、高湿和小风速特征有利于雨凇的维持.     

“07.3”强沙尘暴天气过程的观测分析

利用常规观测的地面资料、探空资料、卫星云图资料、客观分析资料以及民勤站和SACOL站的观测资料对2007年3月27-28日中国西北地区的一次强沙尘暴过程进行了分析.主要结论为:地面快速发展的冷锋以及850 hPa和700 hPa快速发展的短波槽与此次沙尘暴的形成和快速发展密切相关.民勤站沙尘浓度和地面气象要素在沙尘暴发展演化期间出现明显的变化.气压和风速在沙尘暴爆发时出现明显的跃升,气压的变化超前于风速的变化,这表明风场和气压场在沙尘暴爆发时有明显的调整过程;风速及其垂直切变与PM₁₀浓度几乎同时达到极大值,而温度垂直切变极大值出现时刻比PM₁₀浓度和风速垂直切变极大值早出现4h;强的风速垂直切变有利于激发不稳定能量的释放和沙尘暴的形成.SACOL站的沙尘浓度和地面气象要素在沙尘暴发展期间也有明显的变化.风速和气压达到峰值的时刻都超前于PM₁₀浓度出现极大值的时刻;温度垂直切变峰值出现的时刻稍稍滞后于风速垂直切变峰值出现的时刻.     

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.     

2020年7月7—10日江西连续性大暴雨过程成因分析

使用常规MICAPS天气图资料、地面气象要素、NCEP再分析资料,采用统计学、天气学和中尺度分析等方法,对2020年6―7月江西大暴雨过程中7月上旬连续性大暴雨过程进行分析,结果表明:1) 2020年6—7月,江西共出现12次大暴雨过程,其中7月7—10日为历史罕见的连续性大暴雨和特大暴雨过程; 2)中低层有深厚的水汽饱和区,明显的辐合、急流、高层辐散、中层的干侵入、925 h Pa的超低空急流、中低层位置接近的切变线、前倾槽等有利于增加降水强度,暖式切变线与静止锋式切变线的稳定维持与中层弱的风场结构; 3)雨带的稳定维持且移动缓慢,高的降水效率加上长的维持时间,导致连续性大暴雨的发生; 4)大暴雨的平均场上,表现为中层风速偏弱,低层有风向与风速的切变线,前倾槽、高层辐合、低层辐散、高层负涡度、中层正涡度,强对流上升运动伸展至12 km以上、充足的水汽输送和强水汽辐合、高能、高湿等结构特征。最后,提出江西大暴雨概念模型。这些均为有效预测江西大暴雨过程提供参考与依据。     

一次斜压锋生类飑线及飑前强烈降雹大风天气过程分析

通过对区域自动站、风廓线雷达、闪电和福建省新一代天气雷达回波等多源资料及常规观测资料分析,寻找2016年4月26日福建省西部北部雷雨大风及降雹天气的潜势预报和临近预报的着眼点。结果表明,26日,福建处于倒槽南侧暖区内,地面强烈增温增湿;伴随高空槽东移和低层低涡切变东移南压,冷暖空气在福建西部强烈交汇,显著的锋区和地面辐合线的触发及南支槽前强烈辐合抬升形成的动力强迫产生了飑线、冰雹等强对流天气。此次飑线为斜压锋生所致,呈现明显的弓状回波,后部入流急流和前部辐合特征;直径达3cm的冰雹发生在锋前暖区内,在飑线前80km热低压辐合区内发生发展的超级单体,沿环境平均风场偏右约25°方向移动,属右移型雹暴,具有钩状回波特征且回波强度强,65d Bz以上强回波区面积大、维持时间长达1个小时,并出现移动路径"右旋"、中高层强回波悬垂、低层弱回波区、VIL"跃增"及"中气旋"等特征。850h Pa比湿大于12g/kg和24小时正变温;850h Pa与500h Pa温差达25℃,层结上干下湿,Cape达2364J/kg和较大的DCAPE值,适宜的0℃和-20℃高度,925和500h Pa垂直风切变达20m/s等有利的物理条件形成此次斜压锋生类强对流天气过程。     

莆田秋冬低层东风回流下的非典型降水特征分析

应用地面观测数据、历史天气图和NECP再分析资料,普查了近10年莆田地区秋冬季低层东风回流下的非典型降水天气个例,对形势场合成以及对回流天气过程的动力条件、水汽来源进行了诊断分析。结果表明,莆田秋冬低层东风回流下的非典型降水概率为11.9%,回流天气产生降水时中高层受西南气流影响且有弱的辐散维持,地面高压楔前部以及沿海冷空气共同充当"冷垫",中层暖湿气流遇到冷的下垫面产生弱降水;降水区低层有反气旋存在,且此反气旋自北向南呈斜楔状;降水区近地层有弱的辐散区,中低层辐合、高层辐散;产生降水的水汽来源于中高层西南气流,低层偏东风相对干燥。500hPa水汽通量散度的辐合起止时间与降水的起止时间相对应,可作为判断降水时段的参考依据。     

大连地区大雾天气气候特征及成因

利用2001-2012年大连地区大雾气象观测资料,对近十几年大连地区大雾的气候特征和天气学成因进行了分析,结果表明:大连地区大雾日数,长海最多,金州最少;除金州外,夏季最多,春季次之,冬季最少.大雾生成的日变化规律为,春季大雾多生成于02:00-08:00,20:00-23:00两个时段;夏季大雾多出现于20:00-次日08:00.大连地区产生大雾的主要天气形势可分为4种类型:高压后部型、气旋型、冷锋型、均压场型,其中除气旋型外的3种类型的大雾天气从开始到维持阶段水汽都比较充沛,盛行南到东南风,转为偏北风后大雾消散结束,而气旋型大雾天不如其他3种的水汽那么充沛,从开始到结束都为偏北风.大雾形成阶段在大连地区低空通常有暖平流输送来大量水汽,都有一个水汽聚集的过程,其层次一般都在900 h Pa层(海拔1 000 m左右)或其附近,并且该地区低空都会出现气流辐合、上升的三维流畅特征.大雾维持期间,通常风速较小,层结稳定,温度露点差也较小,接近饱和状态;当大雾消散时通常当地低空会有冷空气入侵,风速迅速增大,高空都会受到冷平流的影响.     

华南西部高架冰雹强对流天气过程的特征及成因分析

利用常规观测资料、NCEP再分析资料及雷达资料,综合分析2001年以来华南西部3次高架冰雹强对流天气过程的环流形势、温湿风特征、触发机制、抬升机制、雷达的回波特征及成因,得到以下结论:(1)该类过程出现在春天,发生在地面锋面北侧冷气团后约600km以上区域,发生时地面气温较低。(2)发生期间空气下湿上干,低层存在逆温,850~700hPa为强风垂直切变,有利于对流风暴生长和维持,而且高空槽前正负变温使700hPa与500hPa处的垂直温度递减率加大,加剧对流不稳定性。(3)高原槽前正涡度平流东移导致强烈上升运动是触发对流的条件之一;过程的暖湿气流在850hPa附近才开始抬升,而不是从地面开始。(4)较低的0℃、-20℃等温线高度,较厚的冻结层厚度,极小的对流有效位能CAPE值导致雹体较小。(5)冰雹云系的雷达回波特征是,基本反射率不强,无明显的倾斜或悬垂回波;回波高度不高且VIL值较低,沿径向在最大反射率后部有相对较大的谱宽值。     

卫星资料在一次极端短时强降水过程中的释用分析

利用FY2卫星云图及TBB资料、地面加密自动站资料及常规气象观测资料,详细分析了2016年7月24日天津沿岸极端短时强降水发生时的对流云团特征及TBB变化,结果表明:①500 hPa"北低南高"的环流形势稳定维持,垂直方向两段近乎垂直的低涡柱,副高加强西伸北抬,地面低压倒槽北顶,低空急流风速辐合,高空强烈辐散,利于上升运动的加强和维持,造成了此次极端短时强降水天气过程。②红外云图中,河北中部的对流云团A沿副高外围引导气流东移,并入天津中南部对流云团B,加强为对流云团C,700～925 hPa低空急流风速辐合,同时地面冷空气入侵,对C云团的发展起到促进作用,极端短时强降水发生在对流云团合并加强之后。水汽云图上云团边界非常明显,副高西北侧的大量水汽在低空急流及辐合气流的作用下,有一个明显变亮的过程。可见光云图上,白亮密实的中尺度对流云团不断发展、壮大。③TBB低值带与极端短时强降水发生的区域相对应,强降水落区位于TBB低值区内,即云团强烈发展的中心位置,此位置云团向上强烈发展,对流旺盛,对短时强降水的发生较为有利。强降水发生在对流发展最旺盛期后的能量释放过程中,相对TBB值最大变率在演变趋势上有一定的滞后性,强降水主要发生在TBB变率最大值之后。     

江西连续性大暴雨过程成因分析2020年7月7—10日

使用常规MICAPS天气图资料、地面气象要素、NCEP再分析资料,采用统计学、天气学和中尺度分析等方法,对2020年6―7月江西大暴雨过程中7月上旬连续性大暴雨过程进行分析,结果表明:1)2020年6—7月,江西共出现12次大暴雨过程,其中7月7—10日为历史罕见的连续性大暴雨和特大暴雨过程;2)中低层有深厚的水汽饱和区,明显的辐合、急流、高层辐散、中层的干侵入、925 hPa的超低空急流、中低层位置接近的切变线、前倾槽等有利于增加降水强度,暖式切变线与静止锋式切变线的稳定维持与中层弱的风场结构;3)雨带的稳定维持且移动缓慢,高的降水效率加上长的维持时间,导致连续性大暴雨的发生;4)大暴雨的平均场上,表现为中层风速偏弱,低层有风向与风速的切变线,前倾槽、高层辐合、低层辐散、高层负涡度、中层正涡度,强对流上升运动伸展至12 km以上、充足的水汽输送和强水汽辐合、高能、高湿等结构特征.最后,提出江西大暴雨概念模型.这些均为有效预测江西大暴雨过程提供参考与依据.     

逆温对成都市空气污染的影响

利用成都市2004-2019年探空数据、气象再分析数据和空气质量指数(AQI)数据,分析成都市逆温的变化特征及其与AQI的相关关系,并对两个典型重度污染事件进行个例分析,揭示大气环流形势和逆温变化在大气重污染事件中的特征和影响.结果表明,成都市近16 a间近地逆温频率呈显著下降趋势,气候倾向率为-0.21%/a;近地逆温频率、逆温强度、逆温层底高为上升趋势,气候倾向率分别为0.51%/a、0.042℃/100 m、10.25 m/a(但逆温层底高未通过95%的显著性检验),冬季发生近地逆温频率与逆温强度的平均值均为四季中的最大值,分别为6.31%和1.6℃/100 m;逆温强度与AQI呈显著正相关,相关系数为0.29,逆温层底高与AQI呈显著负相关,相关系数为-0.24.典型个例分析显示,成都地区出现重污染事件的前6 d直至重污染事件发生当天,高空形势主要表现为中高纬度“两槽一脊”与“两槽两脊”形势,四川盆地均为偏西气流控制,地面处于高压中,配合反气旋的环流,垂直风速很弱,形势稳定,容易维持逆温,且逆温强度不断增大,逆温层底高减小, AQI增大,污染较为严重;随后高空“脊”减弱东移,有...     

"艾云尼"台风移动路径和外围降水诊断分析

利用1°×1°的NCEP FNL全球再分析资料和探空、地面观测等资料,综合分析了环流背景、下垫面及地形对2018年第4号台风"艾云尼"台风异常路径的影响,并对"艾云尼"外围降水的物理量特征进行了诊断分析。结果表明:"艾云尼"具有维持时间长、强度稳定、路径异常等特点,其本体和外围造成的降水均带来较严重的影响;500 hPa北侧最大偏东气流分量与南侧最大偏西气流分量绝对值差以及东西两侧最大南北风速绝对值差对台风转向有一定的指示作用;台风东侧偏南气流为赣州提供了充足的水汽条件,上升运动区、水汽通量散度辐合区与降水分布有较好的对应关系,强中心维持时间与降水量级成正相关。     

山东近15年首场区域性暴雨物理量特征诊断分析

利用近15年（2008—2022年）资料对山东首场区域性暴雨进行分析,结果表明：(1)山东首场区域性暴雨均发生在4—6月,发生在鲁中、鲁南的概率最大.(2)影响系统主要有三类,以温带气旋暴雨最多,其次是低涡切变线暴雨和低槽冷锋暴雨.(3)首场区域性暴雨发生时,700、850、925 hPa比湿分别在7.33、9.97、11.6 g/kg左右,绝对水汽条件弱于常规区域性暴雨,但湿层深厚;850 h Pa假相当位温在60℃左右,能量条件弱于常规区域性暴雨;700和850 hPa有19.5和17.1 m/s的低空急流,动力条件强于常规区域性暴雨.综合利用以上条件和数值模式预报结果,可以对数值模式的降水量级进行有效订正.     

安顺市8次持续2天的PM2.5污染气象成因分析

利用2017年—2018年安顺城区4个空气质量监测点逐小时监测数据、安顺国家基本气象站地面逐小时观测数据、NECP1*1逐6小时再分析数据等分析了2017年—2018年安顺城区8次连续2天PM_2.5空气污染期间PM_2.5浓度与天气形势、气象要素、大气层结条件等的关系及造成空气污染的气象成因,结果表明：(1)安顺城区连续2天的PM_2.5空气污染大都出现在秋冬季,且出现空气污染期间无降水或降水很弱;(2)逆温层强度越强,厚度越厚,就越有利于PM_2.5浓度的增加,如果逆温持续时间长,PM_2.5维持高浓度的时间也会增长,从而导致空气污染;(3)相对湿度、温度露点差、0～3 km垂直风切变、0～6 km垂直风切变与PM_2.5浓度之间有显著的相关性,且PM_2.5的浓度和垂直风切变呈正相关;(4)整层大气温度上升时有利于PM_2.5的扩散,700 hPa以下风速小于4 m/s时有利于PM_2.5的积累。