2022年初5次降雪过程分析和预报着眼点

本文采用ECMWF(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)细网格和NCEP(National Centers for Environmental Prediction)模式数据、NCEP 1°×1°再分析资料、降雪加密观测和常规资料,对2022年初的5次降雪过程进行对比分析,发现5次降雪过程均为雨转雪过程,且持续时间相对较短,平原为雨夹雪或小雪到中雪,山区中到大雪,局部暴雪,数值模式预报的积雪深度与实况相差甚远;大尺度环流形势为500 hPa中低纬南支槽或弱波动配合700 hPa上的暖湿气流和中低层冷空气,造成边界层浅薄的冷垫上温度骤降而在短时间内形成降雪;相较于平原地区,高山区上空温度层结与最大上升运动中心的配置,有利于降雪粒子较长时间维持在有利于枝状雪花的形成区域,且高山区云底云水含量显著偏低、整层温度足够低,故高山区更利于暴雪的形成。

降雪过程对大兴机场低能见度的影响

统计了大兴机场2019—2022年11月至次年3月降雪天气出现的次数,并重点对大兴机场一次典型降雪影响能见度过程中的气象要素变化特征进行分析,利用HYSPLIT模型对水汽来源进行追踪,以期为大兴机场降雪天气下低能见度的预报和观测提供一定的参考。

北京“12·7”降雪过程的分析研究

对２００１年１２月７日一次引发北京交通堵塞的降雪过程的成因进行了分析。通过对各种资料，包括北京３２５ｍ气象塔获取的特殊观测资料的分析，认为这次降雪过程属于较为常见的“回流天气”型、但山于该系统的信息较弱，给预报增加了难度。对于改进预报的可能性作了一些探讨，并对一些相关问题提出了看法。

北京连续降雪过程分析

该文对 2 0 0 2年 1 2月份北京出现的 1 841年以来历史上最长的连续 6天的降雪天气进行了合成分析和诊断分析。北半球合成环流形势显示 ,连续降雪发生在东亚稳定的纬向环流形势下 ,其上游地区强大经向环流和阻塞高压使中纬度东亚和西太平洋纬向环流得以维持。东亚合成环流的垂直结构表明 ,连续降雪期间华北地区始终处于锋区中 ,并存在低空辐合、高空辐散的散度场垂直分布结构。卫星水汽云图显示出有水汽通道向河套倒槽云系输送水汽。华北地区的诊断分析表明 ,地面和边界层中山东地区分裂高压南侧向北回流的偏南气流是造成降雪的主要水汽通道。变形场的流场结构使水汽在北京附近辐合。垂直剖面展现了华北回流降雪天气近地面层的浅薄的冷空气垫 ,和暖湿空气回流在冷空气垫上的爬升 。

云南省1981—2013年降雪过程气候特征及环流型分析

利用云南124个气象观测站1981—2013年逐日天气资料和NCEP/NCAR 2.5°×2.5°再分析资料,分析了云南降雪天气过程的气候特征、大气环流以及物理场特征.结果表明:(1)云南降雪天气过程总变化趋势呈显著减少,平均减少0.6次/10 a,通过了95%的显著性检验.昆明降雪最早出现在11月,最晚出现在3月,集中于12月和次年1月.最长连续降雪时间是5 d,最短为1 d,大部分为2~3 d.(2)云南降雪过程受中高纬度和低纬度系统的共同影响,并与地面及近地面上的系统也密不可分.从500 h Pa环流系统看,北脊南槽型是造成云南省冬春季雨雪天气最主要的环流型.南支槽是产生云南大范围雨雪天气的重要系统之一;近地面的切变线天气系统也是云南省冬春季发生大范围雨雪天气的重要系统;地面冷空气的南下影响是云南省大范围雨雪灾害天气发生的必要条件.(3)云南降雪天气过程主要分北脊南槽型、北横槽有南支槽型和北横槽无南支槽型.(4)3种降雪型在水汽输送、热力及动力条件存在一定异同.3类降雪过程均有充沛的水汽从云南西侧和南侧输送至云南境内,为降雪过程提供有利的水汽条件.不同之处则是有南支槽的降雪过程水汽来自孟加拉湾洋面,而无南支槽的降雪过程水汽来自较远的阿拉伯海地区.3类降雪过程云南境内均处于高温高湿的热力条件下,在冷空气入侵的抬升作用下易产生强降雪(雨).横槽型冷空气强度较北脊型强,影响云南的冷空气位置更偏南偏西.3类降雪过程的上升运动在强度和位置上有所不同,也决定了强降雪(雨)区域的大小和强度.

一次高原强降雪过程三维对称不稳定数值模拟研究

利用一次较成功地模拟了“９７．１２”青藏高原东南部暴雪过程的ＭＭ５中尺度模式输出资料， 用非纬向非平行基流中的对称不稳定模式， 对“９７．１２”暴雪发生发展过程的动力学机制进行了三维基流中二维非线性对称不稳定数值模拟试验。结果表明： ％ψ场和ｗ％场的三维配置在降雪发生前和发生初期与暴雪带基本一致， 说明非线性对称不稳定是这次高原暴雪启动的一种动力学机制。

山东一次连续性降雪过程云微物理参数数值模拟研究

利用PSU/NCARMM5V35非静力数值模式对2005年2月14—16日山东连续性降雪过程进行了数值预报,模拟的降雪开始时间、发展演变及持续时间与观测较一致。在成功模拟的基础上,用模式输出预报资料,特别是采用Reisner混合冰相过程计算的云水、雨水、冰晶、雪晶等比含水量数值,对降雪过程的水汽输送、不同发展阶段微物理参数的演变特征进行了分析。结果表明,来自南海的西南急流和低层的东南风水汽输送,850hPa中尺度切变线的维持和低涡的发生、发展,为暴雪的产生提供了宏观条件;模拟的运动场和微物理场的时空演变表明,垂直运动是水汽凝结、冻结和冰粒子碰并和“蒸-凝增长”的运动学条件。

北京地区预报失误的两次降雪过程分析

利用常规资料、NCEP1°×1°再分析资料及多种新型探测资料,对北京地区2011年深秋初冬季节预报接连失误的11月29日和12月2日两次降雪天气过程进行了分析。结果表明:①11月29日,在地面偏东风配合倒槽的有利形势下北京未出现降雪的重要原因之一是偏东风为干冷性质,且层次深厚,北京边界层湿度条件差。对流层低层冷空气快速南压填塞倒槽是预报出现失误的另一重要原因。②12月2日降雪过程,925hPa的切变线和地面锋面为边界层的水汽辐合抬升提供了动力条件,对流层中下层的水汽输送为降雪提供了水汽条件。③对比研究表明,北京地区冬季降雪预报要特别关注边界层湿度的变化,当边界层内水汽条件较差时,即使中高层有明显的天气系统也不易产生降雪。当边界层湿度条件好,并配合有边界层辐合系统时,即便对流层中层没有明显天气系统,也会产生降雪。

一次降雪过程的多普勒雷达探测分析

文章应用多普勒雷达资料 ,并结合天气图、卫星云图等资料对 2 0 0 1年 12月 12日黑龙江省西南部地区一次大范围的较大降雪过程进行了分析。通过对这次较大降雪过程的多普勒雷达探测 ,分析了这次降雪回波过程的特征 ,分析了回波强度的不均匀性、速度场回波的低空急流和高度显示的二层云结构等特征 。

一次“高影响天气”的弱降雪过程的数值研究

该文对2001年12月7日下午北京的一次弱降雪天气过程进行了诊断分析和数值模拟研究。诊断结果表明北京地区由于受500hPa小槽东移及850hPa东移小高压后部带来的来自东海和南海的偏南暖湿气流共同影响,造成降雪。数值模拟结果显示MM5模式对这次降雪过程具有较好的模拟能力,不仅模拟出了北京地区的降雪量,而且对这次过程大尺度背景场的演变、触发机制和水汽源有很好的表述。利用诊断分析和数值模拟结果,对这次弱降雪过程引起交通大阻塞的可能因素进行了探讨,说明建立城市预警系统的迫切性。

华北地区“12·7”降雪过程的数值模拟研究

对 2 0 0 1年 1 2月 7日一次引发北京交通堵塞的降雪过程成因作了模拟研究。模拟结果显示PSU/NCAR的MM5有可能模拟出此次北方较弱的降雪过程 ,模拟的降雪量、落区以及持续时间与观测较一致。在成功模拟的基础上 ,利用模式输出的时空分辨率较高的资料 ,对此次降雪的发生、发展和水汽输送过程等进行了分析 ,结果表明 :( 1 )降雪发生前对流层中层先出现饱和 ,而低层并未饱和 ,这种弱降雪的产生似乎并不需要中低层有深厚的湿层存在 ;( 2 )此次降雪是由对流层中层快速移动的短波槽和近地面出海高压后部的回流共同影响的结果 ,近地面的高压回流主要对增加低层的湿度有贡献 ,槽前的西南气流将水汽由南向北输送到华北地区 ,辐合引起的上升运动又将水汽输送到对流层中上层 ,槽前的水汽输送和辐合上升是此次降雪过程的触发机制之一 ;( 3)华北地区大气中可降水量达到 7mm以上时 ,就可能有弱降雪发生 ,并有可能根据可降水量判断降雪的维持时间 ;( 4 )冰相云物理过程对成功地模拟降雪是不可忽视的。

2005年3月西藏强降雪过程的波包分布及传播特征

利用NCEP/NCAR再分析资料,采用波包传播的诊断方法,对2005年3月24—25日发生在西藏中东部地区的强降雪过程中波包的传播和积累特征进行分析,发现500hPa高度场波包分布特征与强降雪产生的区域有着较好的对应关系,在强降雪产生的时段内,高度场扰动能量有着明显的积累和增强。从波包的传播特征来看,受印度洋和孟加拉湾低值系统活跃的影响,来自孟加拉湾的暖湿气流不断向青藏高原输送,继而为西藏林芝地区强降雪过程提供了充足的水汽来源。高纬的冷空气南下与西南气流交汇促使了这次强降雪天气过程的产生。

江苏雨淞分布概况及南京地区雨淞与降雪过程的对比分析

本文统计了江苏省近十多年来雨淞分布概况．对南京地区一次雨淞过程与降雪天气过程进行了对比分析，得出雨淞与降雪天气过程在形势场、风场、温湿场及云图云系、云物理等方面的特征上有显著差异．同时还分析了雨淞结冰的一些气象条件．

T_(213)预报产品在阿勒泰地区暖区大降雪过程中的解释检验分析

采用T2 13 产品预告资料 ,逐个考察它们对阿勒泰地区暖区大降雪天气过程的预报能力 ,结果表明 :5 0 0hPa高度场、85 0hPa温度场、地面气压场、70 0～ 85 0hPa温度露点差、相对湿度、水汽通量散度、涡度、垂直速度、风场、流场等预报量对阿勒泰地区暖区大降雪天气过程有较强的预报能力 ,从而进一步提高阿勒泰地区暖区大降雪天气的预报准确率 。

一次降雪过程的多普勒雷达探测与分析

应用多普勒雷达及天气图、卫星云图等资料,对2001年12月12日黑龙江省西南部地区出现的一次大范围的较大降雪过程进行了分析。通过多普勒雷达探测,分析这次降雪回波过程的特征、回波强度的不均匀性、速度场回波的低空急流和高度显示的二层云结构等特征。

内蒙古东北部地区一次极端降雪过程的水汽输送特征

利用内蒙古呼伦贝尔市常规观测资料和GDAS、NCEP/NCAR再分析资料,采用欧拉方法分析了2016年春季内蒙古东北部地区一次极端暴雪过程的水汽输送及收支特征,利用HYSPLIT模式和聚类分析模拟计算了此次暴雪天气过程的水汽源地、主要水汽输送通道及其对水汽输送的贡献,并与传统的欧拉方法结果进行对比。结果表明:(1)有3支不同源地的水汽流在内蒙古东北部地区交汇,对呼伦贝尔地区暴雪的发生与维持有重要影响;(2)经向和纬向输送为此次暴雪天气的发生提供了充足的水汽,暴雪区水汽主要源于中高层的南边界和随西风气流的西边界;(3)利用HYSPLIT模式模拟发现,在此次暴雪天气过程中水汽主要来源于新地岛以西洋面、日本海以及巴尔喀什湖,且三者贡献率大致相当。

山东春季两次强降雪过程对比分析

利用常规气象观测资料、区域自动站加密观测资料和NCEP 1°×1°再分析资料,对山东2010年2月28日早春和2013年4月19日春季两次极端暴雪天气过程的环流形势和影响天气系统演变特征、水汽输送条件以及物理量场特征进行了对比分析。结果表明:1两次暴雪过程均受500hPa高空槽、700hPa切变线的影响,并有700hPa低空西南风急流配合;2暴雪区上空均有一条明显的能量锋区,并伴有逆温层,湿层深厚,垂直螺旋度呈上正下负的分布特点;强降雪落区位于水汽通量大值带左侧的水汽通量散度辐合中心附近;31.8km处冷空气活动是判断降雪结束的一个关键高度。不同之处在于:1"2·28"暴雪冷空气自东北楔入,暖湿气流被迫抬升,冷空气发挥主动作用;"4·19"暴雪之前一直维持东北风,形成冷垫,暖湿气流沿冷垫爬升,冷空气发挥被动作用;2"2·28"暴雪比"4·19"暴雪辐合上升运动出现的高度要高,上升运动的强度更强,不稳定层结更深厚。

西藏地区强降雪过程的波包分布及传播特征

利用NCEP/NCAR高度场的再分析资料,通过波包传播诊断方法(WPD),对2005年10月19～23日西藏地区中东部及南部边缘地区一次大范围强降雪天气过程进行波包分布与波能传播特征分析。结果表明:500hPa高度场的波包分布和传播特征很好地反映此次过程;强降雪天气发生在波包大值区域内而且反映了过程的爆发和消亡;波包的分布特征与强对流天气的发生状况是一致的;波包的移动路径很好地反映了扰动能量的传播。此次过程是"积累-释放"的三次循环。

东北地区强降雪过程综合评估模型初探

根据界定的降雪范围和降雪强度,筛选出东北地区的冬季强降雪过程,然后选取过程平均降水量、单日降水量极值和覆盖范围3个评价指标,对19612010年冬季192个强降雪过程进行数理统计分析,并基于重现期理论,构建了东北地区冬季强降雪过程综合评估模型。在构建模型过程中,首先对各单项指标数据进行多个函数分布拟合或正态变换,选取拟合度最佳的函数分布或变换函数,然后利用其反函数确定不同概率下各单项指标对应的理论值,并将其作为各等级划分的阈值;之后运用变异系数法确定3个指标的权重,建立东北地区冬季强降雪过程综合评估模型,并将降雪过程强度划分为5个等级。该模型对东北地区20112017年冬季35次强降雪过程的评估结果与中国气象局决策气象服务产品信息对照结果表明,该综合评估模型及强度等级划分能较好地评价和反映强降雪过程的影响程度,对未来开展强降雪过程影响预估业务有重要参考价值。