云南雷暴潜势预报系统的建立和应用

针对云南雷电具有活动频繁且发生强度大的事实,为提高雷电天气的预报准确率,在分析其影响因子的基础上,从环流形式场、不稳定参数等方面选取预报因子,进行相关分析和权重分析,建立了典型天气环流形势样本库和云南雷暴潜势预报系统.系统实现了从资料接收、资料处理、预报结果处理、产品输出和预报评分的全自动化.对系统2008年5～8月的运行结果进行效果检验,结果表明:雷暴潜势预报系统对云南省的雷电总体预报效果较好,对具有典型天气背景的雷电总体预报效果更好,该系统为开展短时临近雷电预警提供了重要的参考依据.     

雷暴大风天气的研究进展

以雷暴大风为主的强对流天气发生频率高、突发性强、持续时间短,同时也是春季和夏季出现的一种危害程度很高的强对流天气现象,由于其预报难度较大,一直是国内外学者关注的重点之一。对有关雷暴大风的一些研究结果和进展进行了归纳和总结,为今后深入研究雷暴大风天气提供参考。     

中国西北地区东部雷暴概率预报方法对比

利用2008-2013年中国西北地区尔部60个观测站天气实况资料以及NCEP/NCAR的1°×1°阿分析资料讲算出的对流参数,在天气分型消空非雷暴日样本的基础上,通过线性逐步回归、Logistic回归、BP神经网络3种方法,建立了60个站4-10月24 h雷暴概率预报模型,并对2013年4-10月各站雷暴进行试预报.结果表明,线性逐步回归模型、Logistic回归模型、BP神经网络模型60个站平均回代颅报临界成功指数(CSI)分别为24.2%、27.5%、20.9%,平均试预报CSI分别为23.3%、24.7%、12.9%;Logistic回归模型对该区域雷暴总体预报效果最好,共计32个站该方法顶报效果最优,超过站点总数的50%.雷暴气候概率最高的高海拔站点平均预报CSI最高,气候概率最低的关中平原站点平均预报CSI最低,各模型平均预报CSI均明显大于气候概率,集合每个站最优预报模型的试预报结果,得出最优平均试预报CSI为26.6%.该预报结果可为中国西北地区东部雷暴预报研究提供参号.     

基于对流参数逐步消空法的雷电潜势预报研究

本文在统计厦门地区2001年至2010年的探空资料和地面观测资料的基础上,尝试利用逐步消空法选取对雷暴天气影响较大的对流参数作为预报因子,建立雷暴识别指标集合,并给出预报流程,进而提高雷电潜势预报准确率。     

电场资料在贵阳机场雷暴天气中的应用

利用DNDY型大气电场仪对贵阳机场2011年1月—2012年6月的雷暴过程进行探测研究,分析雷暴过程中雷暴云的电荷结构和电场曲线的特征,并详细分析贵阳机场2012年5月12日雷暴天气过程的电场变化.结果表明:大气电场资料可在一定范围内对雷暴进行短时预报和预警.贵阳机场雷暴过程产生的地面电场曲线有突升型、突降型和波动型,当地面电场曲线出现高频快变抖动且电场强度达5～10 kV/m时可作为贵阳机场可能出现雷暴的预报指标.地面电场曲线快变尖峰的出现表示发生云地闪,也表明雷电已发生.     

基于贝叶斯分类方法的雷暴预报

为了研究贝叶斯(Bayes)方法对单站雷暴预报的应用效能,利用2003年8月~2006年8月WRF模式数值预报产品和单站观测资料,采用朴素贝叶斯分类器(N-Bayes,naive Bayes classifier)和贝叶斯判别准则(D-Bayes,Bayes discriminatory criterion)两种方法,结合多种强对流天气指数场、Fisher准则和相关系数法的预报因子选取技术,分别建立了漳平、广州和湛江3个单站的雷暴预报模型;利用2007年8月资料,检验了模型预报效果,并与Fisher模型的预报效果进行了比较试验。结果表明:N-Bayes和D-Bayes两种模型有较强的雷暴预报能力,24~48 h雷暴预报CSI评分均超过0.23,准确率在72%以上,两者CSI评分接近,趋势相同;两种Bayes分类方法在预报效果上要优于Fisher判别方法。     

太原一次罕见的区域雷暴大风过程潜势预报分析

利用太原MICAPS高低空实况、探空、物理量场等资料对太原2011年6月7日一次罕见的较强区域雷暴大风过程进行潜势预报分析,为太原区域雷暴大风潜势预报提供参考依据。研究表明,此次过程具有范围大、强度强的特点,属于太原罕见的较强区域雷暴大风过程;500 hPa横槽转竖以及低空切变线,为此次过程提供了有利的动力抬升条件,影响系统从低层到高层接近于垂直,层结不稳定,有利于强对流天气的发生;近地层存在逆温,有利于不稳定能量的积累,"上干下湿"的层结结构,潜在不稳定,有利于强对流天气的产生;沙氏指数SI对此次雷暴大风天气有一定的指示意义,下沉对流有效位能DCAPE在此次雷暴大风过程中有较好的指示效果;500 hPa冷平流、850 hPa暖平流使层结更加趋于不稳定,潜势上更有利于雷暴大风等强对流天气的发生;冷锋在不断发展和南压过程中触发了此次区域雷暴大风过程。     

一次冷涡天气过程预报服务总结

冷涡是造成我县强对流天气的主要天气系统,冷涡影响时气象要素变化剧烈,常引起雷暴、大风、冰雹等灾害性天气。为应对冷涡天气的不确定性和突然性,对2010年4月26～28日的冷涡影响过程进行天气实况、形势演变等方面的分析总结,为今后类似天气的预报与服务起到一定借鉴作用。     

遂宁机场2006年雷暴的特征及其预报

通过对2006年遂宁机场出现的雷暴天气对比《遂宁机场航空气候志》(1986-1995)进行了统计学分析,并对其具体的预报做出经验总结,结果表明:2006年遂宁机场出现的雷暴具有较普遍的气候特征,也有一些不同以往的特点,年雷暴日数为近年来较多的一年,雷暴强度较弱,干雷暴较多。     

绵阳机场雷暴概率预报研究

本文对于2001～2005年的5～8月期间的昼间(北京时08：00～20：00时)在绵阳机场出现的雷暴天气，将雷暴发生前12 h内和雷暴发生当时的地面天气形势和高空天气形势进行统计表明：绵阳机场周围的中低空都有槽线或切变线存在；地面气压场主要为匀形场、冷锋、低涡和鞍型场4种型式.针对不同的地面型式，采用多元线性回归和逐步回归的统计回归分析方法，建立雷暴概率估计方程.从而找出了不同型式下，影响雷暴发生的关键因子和预报的着眼点，为当地雷暴的概率预报提供了依据.     

高架雷暴诱发弱对流性暴雨过程分析

从2015年4月7日一次赣北区域性暴雨天气过程出发,分析了过程闪电强度及分布、回波特征、降水强度、天气形势配置、系统垂直结构和物理量特征。结果表明,本次过程是一次高架雷暴诱发的弱对流性暴雨天气过程,闪电强度较弱,次数较少,以积层混合云降水回波为主,回波强度20~40 d BZ,最大降水强度不超过15 mm/h,天气形势配置和系统垂直结构显示明显的高架雷暴特征,主要的水汽、不稳定和抬升条件位于850h Pa以上,相关物理量也主要反映在700 h Pa层次最为明显。春季冷锋后部高架雷暴天气一直是预报业务的难点,本文也尝试总结了该类型天气的预报着眼点。     

2016年初夏一次局地强对流天气过程分析

利用常规观测资料、区域自动站加密观测资料和郑州多普勒雷达产品,对2016年6月4日新乡地区一次局地性强并伴有雷暴大风、冰雹和短时强降水等灾害性天气的强对流天气过程的环境背景和多普勒雷达产品特征进行了分析.结果表明:高低层温度平流差动加强了层结不稳定,为对流天气提供了良好的环境背景条件;入流气流温湿状况及雷暴高压的出流可影响新生对流的发生发展;多普勒雷达产品对强对流天气的预报预警有较强的指示作用.     

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。     

基于EEMD分解的电场时序差分在雷电预警中的可行性分析

为了解决大气电场数据预报雷暴虚警率高的问题,将集成经验模态分解(EEMD)方法和二阶差分法结合应用于大气电场资料的分析,提出了一种雷电预警分析方法。该方法先用EEMD分解出晴天天气和雷暴天气大气电场的不同时间尺度变化分量,然后对包含雷电信号的高频模态分量IMF1(本征模态函数)进行二阶差分分析。晴天无雷暴发生时,地面大气电场的差分值集中在-0.5~0.5 k V/m3之间;雷暴过程中,差分大气电场出现剧烈变化,雷暴发生前,IMF1二阶差分量的增幅会明显变大,所对应的电场频率在0.016 5~0.045 5 Hz之间跳跃。经过仿真试验,结合雷达回波资料进行验证,得到雷电探测概率(probability of detection,POD)为85.1%,预警平均时间为30.2 min。     

嫦娥五号飞行试验器发射日雷雨天气过程气象保障分析

简要介绍了嫦娥五号飞行试验器发射日对任务进程有重大影响的射前8小时雷雨天气的保障,对该雷雨天气过程的降水、雷暴预报和物理量进行详细分析。结果表明,发射窗口天气预报准确、及时、可靠,为发射任务成功实施提供了重要决策依据,是一次成功的航天气象保障个例,可为后续高密度航天试验任务气象保障提供借鉴。     

杭州亚运会帆船赛气象保障技术要点分析

9月是宁波的主汛期,天气复杂多变,高影响天气事件多。该文利用宁波沿海气象站点资料,对9月份象山帆船赛区气候特征进行统计,提炼亚帆赛气象保障服务关注点,并对欧洲中心(ECMWF)细网格10m风在亚帆赛区的预报能力开展评估。结果表明,常年9月份亚帆赛区气温总体适宜比赛,风速有日变化特征,最大风出现在15—17时段。亚帆赛期间,首要关注的高影响天气事件是热带气旋(8级以上大风和暴雨),其次是短时强降水、雷电、雷暴大风等强对流天气,最后是大雾、弱风和高温。ECMWF细网格10m风预报对亚帆赛区参考站爵溪站风向预报一致性较好,预报平均风速整体偏大,24h内预报误差稳定,平均误差在1.68～2.56 m/s之间,对赛区风力预报服务有较强的可参考性。     

夏季影响洪泽湖航运的雷暴大风雷达回波特征分析

应用南京多普勒天气雷达资料和洪泽站地面气象资料,对2005—2009年6-8月洪泽站出现的19次雷暴大风天气过程进行了分析。根据雷达基本反射率特征,雷暴大风的雷达回波形态有以下五种类型：弓状回波、窄带回波、带状回波、“人”字形回波、钩状回波。其中弓状回波出现次数最多,钩状回波产生的大风最强。VIL值≥40kg／m2对雷暴大风有指示作用,VIL值≥65kg／m2时除出现雷暴大风外还有冰雹发生。此外,分析了雷暴大风回波的路径,共有四条,其中西南路和西路为主要路径,各7次,西北路4次,北路最少,只有1次。西南路多局地回波,生成于明光和盱眙西南部,与当地的丘陵地形有关;西北路的泗洪、泗阳与洪泽湖交界的陆地一侧也易产生局地回波。这些特征对洪泽湖雷暴大风临近预报预警有指导价值,对保障航运有现实意义。     

对新加坡海峡加强短时雷暴天气预警的建议

对经常航行于新加坡海峡的船舶驾驶员进行的问卷调查结果显示,该海峡能见度不良的主要原因是短时雷暴带来的暴雨.暴雨使得能见度骤降,使船舶存在发生碰撞事故的风险.同时,对各种事故信息的分析表明,新加坡海峡中发生的碰撞事故主要集中在海峡东端的分道通航制入口处和两个警戒区内,这与调查结果完全一致.在对国内气象部门近年来短时雷暴天气的临近预报情况综合分析的基础上,建议由新加坡气象部门建立或完善短时雷暴天气预警体系,并与新加坡海事管理部门建立联动预警机制,通过当地VTS为海峡各区域提供及时的低能见度预警,以保障在海峡航行船舶的安全.     

西昌西南涡雷暴的探讨

应用天气学方法对西昌西南涡产生的雷暴进行统计、分型,经过理论分析,阐明产生雷暴的物理机制,最后得出对雷暴预报的若干有用的指标。     

雷暴对飞行的影响及分析观测

雷暴是一种危险天气现象,它对飞行有直接的影响,通过对雷暴的正确分析、观测,了解雷暴区的天气特征,避开雷暴的恶劣天气,为飞行安全提供及时准确的气象保障。