甘肃河东夏季区域性短时强降水环流形势分类特征

甘肃河东地区短时强降水易致灾,预报预警难度大。利用2010-2021年夏季加密观测站逐小时降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,筛选出甘肃河东50次区域性短时强降水天气过程,基于这些天气过程的500 hPa位势高度距平场,使用K均值客观聚类分析和主观天气学检验相结合的方法进行天气尺度环流形势分类,并通过合成分析和中尺度对流天气环境场条件分析方法构建不同类型的天气尺度系统配置概念模型。结果表明:(1)甘肃河东区域性短时强降水的天气尺度环流形势可分为高原槽东移型、副高边缘西南气流型、两高切变型和西北气流型四类。(2)副高边缘西南气流型引发的区域性短时强降水次数最多,两高切变型和高原槽东移型发生频率相当,西北气流型发生次数最少。(3)四种类型的环流形势在天气系统配置、抬升条件、水汽条件和不稳定条件等方面存在显著差异。高原槽东移型、副高边缘西南气流型、两高切变型三种类型发生时西太平洋副热带高压(以下简称西太副高)所处的位置逐渐向西向北推进,水汽条件和不稳定条件逐渐趋好,当高空槽引导冷空气东移南下,斜压锋生形成大范围短时强降水。高原槽东移型抬升条件最好,短时强降水落区偏南;两高切变型冷空气偏北且主要由对流层低层侵入,短时强降水落区偏北;副高边缘西南气流型冷暖气团交汇最剧烈,斜压锋生最强,短时强降水范围及强度也更大。西北气流型的动力条件和水汽条件是四类中最差的,但强烈的中高层干冷平流叠加低层暖湿气流或温度暖脊形成了四类中最好的不稳定条件,短时强降水落区较分散。

白鹤滩水电站干季偏北大风环流形势分析和客观判识

基于2018—2020年11月至次年4月金沙江下游峡谷区139次干季偏北大风天气个例开展大风天气环流形势的分析,并参考Lamb-Jenkinson方法建立客观判识条件,并对判识条件进行检验和修正。获得以下结论:选择水电站15次典型偏北大风天气,通过对环流形势特征分析,将影响大风的高空环流概括为:南支槽型、高原槽型和横槽型。15次个例中南支槽型和高原槽型均出现了6次,横槽型出现了3次。基于Lamb-Jenkinson方法的环流特征参数分析,确定了干季大风环流客观判识的关键区和初步判识条件。南支槽型和高原槽型判识条件为关键区地转风纬向分量u>10 dagpm/10°(经度),且与经向分量v的差(u-v)>10 dagpm/10°(经度),同时地转涡度ξ>0 dagpm/10°;横槽型判识条件为关键区u<20 dagpm/10°(经度),且要求ξ>u。另选取2021年干季14次大风个例检验以上环流判识条件,发现有11次准确识别出环流类型。根据未识别出环流类型的原因,对u和u-v的阈值进行修正,结果表明修正后的判识条件准确可行。最终建立的环流形势客观判识方法可为白鹤滩水电站大风预警提供参考。

北京冬季PM2.5重污染时段不同尺度环流形势及边界层结构分析

城市重霾污染事件的发生除排放源内在原因之外，气象条件是最直接的客观外因。本文以2013年2月21～28日北京地区典型细颗粒物（即PM2.5）重污染过程为例，基于颗粒物水平和垂直监测数据，常规及加密自动气象站数据和高时间分辨率风廓线数据，分析了重污染过程中不同尺度环流形势以及边界层结构的变化对细颗粒物重度污染形成、累积和消散的影响。结果表明：弱低压场或弱高压场控制下，局地西南风和东南风输送与北部山区偏北风在山前的汇聚，配合边界层低层顺时针方向的风切变，易发生大气中细颗粒物的爆发性增长；而均压场控制和近地层持续偏南气流输送，配合高层持续稳定的西北风，是污染长时间持续稳步增长的主因。此外，近地层低风速、高湿度和逆温的维持是区域霾污染爆发增长和长时间持续增长的关键气象因素。高压前部的系统性西北大风是污染得以驱散的直接外部动力。

川渝地区夏季高温干旱变化特征及其异常年环流形势分析

分析了川渝地区夏季高温日数时间演变特征及其异常年份的环流形势。结果表明,川渝地区高温日数在20世纪50年代到70年代总体偏多,1979年是由多到少的突变年,80年代高温日数明显偏少,90年代以后又有增多趋势。川渝地区夏季高温酷暑年和凉夏年的环流形势存在着明显的差异。酷暑年,我国南海北部对流增强,使得西太平洋副热带高压偏北,乌拉尔山和鄂霍次克海地区无持续性阻塞高压,同时东亚大槽变浅,青藏高原上升运动减弱。850 hPa距平风场上,川渝地区以南被东北距平风控制,以北被正南距平风控制,这种环流形势配合有利于川渝地区夏季高温干旱的发生、发展。前期春季OLR场变化特征可为川渝地区夏季高温干旱的预测提供一定的参考依据。

新疆系统性冰雹天气过程的环流形势及卫星云图特征分析

根据1961—2003年新疆90个气象观测站的地面观测资料,统计分析了新疆局地、一般性和系统性冰雹天气过程的气候特征。普查43年历史天气图,将系统性冰雹天气过程分为三种天气类型,并对其进行了物理量合成诊断和环流形势分析。通过对1998—2001年GMS5红外云图的普查,得到新疆438个降雹云团。新疆降雹云团的尺度小、形状不规则、云顶温度较高,强对流云团是冰雹云的主体。

中国气候年代际变化的大气环流形势对比分析

该文通过５０年代和８０年代大气环流形势异常的对比，分析了中国气候年代际变化的特征．其主要结果是：中国气候变化存在明显的年代际变化特征；在中国气候年代际变化的不同气候阶段，北半球大气环流也有明显的不同异常形势，尤其是西北太平洋和中国大陆一带地区的环流异常非常不一样；同时，与空间分布的明显差异相类似，子波分析表明对于不同的气候阶段，也有不同的时间变化型与之相对应．

天津城区暴雪的环流形势与雷达特征分析

利用常规观测资料和天津新一代天气雷达资料,对20022017年发生在天津城区的4次暴雪天气过程进行了分析,结果表明:4次暴雪过程均属于回流型降雪,但环流形势和影响系统却不尽相同;暴雪主要产生在500 hPa和700 hPa高空槽、850 hPa切变线东移的形势下;水汽主要来源于700 hPa西南急流及850 hPa低空和925 hPa超低空急流的水汽输送。回流东北风在天津地区形成冷空气垫,有利于西南暖湿气流的爬升,加强了地面的动力抬升作用。通过对暴雪过程的雷达径向速度场分析看到,暴雪过程具有零速度等值线闭合特征,此特征是冬季降雪过程独有的特征,反映了近地面层与中高层之间的风切变,闭合越完整表明切变越强烈,可以直观地预警暴雪量级。另外,高仰角上中尺度辐合线维持时间的长短与降雪量之间对应关系较好,可以作为预警降雪量级的一个指标。VWP图上从观测到西北风出现到降雪结束平均需要12 h,这可以作为暴雪结束时间的预报指标。

沈阳近百年的温度变化特征及其环流形势分析

沈阳地处全球温度变化的敏感带 ,在近百年的温度观测记录中 ,沈阳的温度变化呈逐渐上升之势 ,近百年增高约 1.7℃ ,这种上升趋势在冬季远比夏季明显。沈阳的年平均温度变化有一个 12a的周期 ,各周期温度基本呈阶梯状上升 ,2 0世纪末的周期冬季平均温度比世纪初的周期升温 2 .8℃左右。从近 5 0a的极端温度的变化趋势来看 ,极端最低温度明显升高 ,而极端最高温度并没有上升 ,变化趋势甚至略下降 ,以致冬、夏两季温差缩小。从沈阳的最低平均温度和最高平均温度变化来看 ,两者均随时间逐渐升高 ,说明沈阳市的增温不仅是最低温度升高造成的 ,最高温度的增温作用亦十分重要。从冬季环流形势分析来看 ,东亚大槽及其后弱脊和地面蒙古高压在上世纪 80年代、90年代明显减弱 ,使得冷空气向南侵袭的径向气流减弱 。

500hPa环流形势对东海春季赤潮的影响

以春季(4月10日～5月20日)东海赤潮为研究对象,选择2001年～2003年的16个赤潮个例,通过相关分析,归纳出四种利于赤潮发生的典型环流形势:准静止北涡南槽型、移动性暖脊型、高温扰动型和东亚中纬度移动性二槽一脊型.并利用其进行了拟合及试预报,拟合正确率59%,2004年试预报正确率62%.

近30a山东首场暴雨的气候特征及环流形势

利用1985～2014年山东122个国家气象观测站降水资料及1999～2014年天气图资料,统计分析近30 a山东首场暴雨的气候特征,归纳分析了山东首场暴雨的影响系统及环流形势。结果表明：山东首场暴雨多发生在4～5月,以局地暴雨为主,大范围暴雨次之。降水具有明显的日变化特征,夜间和清晨大、白天小。鲁西南和半岛地区是首场暴雨的易发区,但2区域的暴雨分布特征截然不同：首场暴雨在半岛地区出现频次较高,但最大日雨量和小时雨量并不大;鲁西南地区出现频次高,且最大日雨量和小时雨量也大。山东首场暴雨的影响系统有温带气旋和低涡切变线2类。温带气旋影响下以局地暴雨和大范围暴雨为主,低涡切变线影响下以区域暴雨为主。其中,半岛和鲁南地区较易受江淮气旋影响产生暴雨,鲁西北和鲁中地区则受低涡切变线影响较多。地面气旋位置是预报气旋类暴雨落区的重要指标,暴雨多出现在地面气旋倒槽顶端;850 h Pa形势场是预报低涡切变线类暴雨落区的重要指标,暴雨多出现在850 h Pa低涡切变线与地面倒槽顶端东南气流（暖区）中。气旋影响下的首场暴雨,其动力和水汽条件占主导,而低涡切变线影响下的热力条件是导致暴雨的主要因素。西南暖湿气流带来的充足水汽是首场暴雨发生的必要条件,冷空气侵入或冷暖空气交汇是暴雨形成的重要原因。

卫星导风资料所揭示的对流层上部环流形势与我国夏季主要雨带之间的关系

综合运用1998—2002年的降水资料和卫星导风资料,统计分析了对流层上部的流场特征,证实我国夏季出现重要降水过程时,对流层上部存在3种特定的环流形势:我国南方雨带上空,在对流层上部常伴有一个反气旋脊,是中心位于青藏高原上空的反气旋向东的延伸,强降水区位于该反气旋脊线和副热带西风急流之间的气流辐散区或脊线南侧热带东风的速度辐散区里,以6—7月在我国长江流域和华南地区较为多见;强降水区位于我国东部沿海对流层上部不对称反气旋外流区的西侧、高空变形场东侧,常见于7—9月下旬;强降水区位于高空槽前的西南气流里,这种流型以7—8月时在我国30°N以北地区居多。

2008年北京奥运会期间降水天气及其环流形势分析

使用MICAPS常规地面高空、加密自动站观测资料和NCAR/NCEP再分析资料对2008年北京奥运会期间降水天气的总体特点、大尺度环流形势及几次主要降水过程的降水量分布和环流形势特点进行了分析总结。该期间降水天气的总体特点为:降雨过程多、降水量异常偏多、降水的局地性和突发性较强、城区降水多出现于午后和凌晨。奥运期间平均的高空环流形势与常年接近,但从500hPa位势高度沿116°E的时间-纬度剖面图上在40°N一带存在槽脊间隔分布的"低高低高"的随时间演变规律,经向风分析表明8月8日至14日冷暖空气在华北地区的活动相当频繁,造成了一次次对流性降水天气过程。其中,8月8—14日共出现4次明显降水天气,其过程雨量分布特点明显不同,分别为部分地区型、带状分布型、城市中心型、波状分布型。其对应的环流系统属于造成夏季暴雨典型天气型中的副高西来槽型,但处于西来槽和副高相互作用的不同阶段。虽然四次主要降水过程的大尺度环流形势和影响系统相近,但造成的降水分布明显不同,其原因可能是不同的物理机制产生的中小尺度系统不同。

吉林地区春季第一场透雨前期高空环流形势浅析

通过对历年吉林地区第一场透雨出现时大气环流的形势演变进行研究,客观总结预报着眼点,为吉林地区做好第一场透雨的预报提供依据。

广西大雾天气的气候及环流形势特征

利用1971～2006年广西89站大雾资料，对广西大雾的气候特征和地域特征进行分析，结果表明：广西大雾分布极不均匀，四周多，中部少，局地特征明显，表现为四个多发区和一个少发区；广西各月都可形成大雾，秋冬春季多，夏季少。雾日主要集中在11月到翌年1月，6月份最少；广西雾日的年际变化波动性很大，波动无明显周期，规律性差，总体略呈下降趋势；区域性大雾天气过程最多出现在11～12月，大多只维持1～2d，少数可维持3～5d；全区性大雾天气过程最多出现在12～1月，大多维持1～3d，少数可维持4d以上。

石家庄市强暴雨的气候特征和环流形势分析

利用统计学方法对石家庄及各市 (县 )建站以来的强暴雨过程进行气候分析。普查了 5 9次强暴雨个例的历史天气图 ,将强暴雨过程分成 8个类型 ,归纳出各型强暴雨的发生时段和落区 ;找出各型的典型形势场特征 ,并制作了天气型模板 ,可在MICAPS平台上直接与天气图叠加 ,进行预报分析 ,力图以此提高预报强暴雨的能力。

路径相似台风在不同环流形势中影响嘉兴风雨差异的分析

在台风预报中,使用相似路径是常用且相当有效的一种方法。但路径相似的台风由于在不同的环流形势下,最终导致风雨影响差异很大。2007年13号超强台风"韦帕"和2005年15号强台风"卡努"从生成时间和移动路径上都非常的相似,但因大气环流结构有所不同,造成的风雨影响也不同。本文通过对比这两次台风过程的移动路径、大气环流背景以及物理量场找出同一季节,在洋面上生成的台风由于不同的大气环流结构,造成风雨影响不同的原因。物理量压能和湿焓两者综合应用,对暴雨预报有较好的指导作用,强湿焓平流与未来暴雨落区有较好的对应关系,对今后台风暴雨的预报有一定的参考价值。

2013年四川盆地三次持续性暴雨过程的环流形势和物理成因分析

利用常规探空和地面自动站观测资料、卫星红外云图TBB和NCEP再分析资料,对2013年6~7月发生在四川盆地的3次持续性暴雨过程进行了大尺度环流背景及物理成因分析。分析结果表明：500h Pa贝加尔湖、鄂霍次克海地区的高压脊起到阻塞作用,利于西伯利亚到巴尔喀什湖附近的深厚低槽稳定分裂短波东南移,槽前持续的正涡度平流向四川盆地输送孕育低层中小尺度系统发生发展,700h Pa西南涡是造成3次暴雨的直接影响系统,其活动对强降水落区有重要作用;850h Pa暖平流维持,在暖平流梯度大值区触发中尺度对流系统产生强降水,暖平流越强降水越强;孟加拉湾的西南暖湿季风气流持续向四川盆地输送水汽和热量,使能量在释放后快速重建,并有适宜的动力环境条件使水汽聚集、辐合和垂直上升,强降水得到持续;700h Pa持续的西南急流在向北加强的过程中南北风分量形成的辐合有利于低层切变线南侧、急流左侧区域的辐合加强,配合高层辐散的抽吸机制,是3次过程强降水持续的又一重要因素。