2013—2023年铜鼓雨雪天气回波特征分析

为了研究铜鼓县冬季雨雪天气背景和雷达回波特征,文章使用铜鼓地面资料、天气图和雷达回波等资料,对铜鼓雨雪天气过程进行分析。结果表明:1957—2023年,铜鼓国家基本气象站观测到雪深≥0.1 cm的频次有62次,≥1.0 cm的有18次,其中2022-02-22T20:00/2022-02-23T08:00降雪深度最大,为24 cm;铜鼓降雪天气系统有500 hPa槽前,200 hPa出流区,700 hPa或850 hPa有切变线,850 hPa有西南急流和东风气流;铜鼓雨雪天气雷达拼图典型特征是回波强度最大为35 dBZ,一般在25 dBZ左右;回波结构均匀,呈东北—西南走向条带状结构;铜鼓降雪的回波顶高都在3 km~5 km,回波强度在15~30 dBZ。研究结果为铜鼓雨雪天气的预报预警提供了分析依据。

2020年1月上旬河南地区一次雨雪天气过程分析

利用常规气象观测资料、NCEP再分析资料等相关资料对2020年1月上旬河南地区一次雨雪天气过程开展分析。结果表明:此次河南地区雨雪天气过程的主要影响系统包括低层冷湿偏东急流、西南暖湿急流、700 hPa切变线。地面形势场的高压不断朝南发展,冷空气蔓延发展对豫北、豫中导致的温度下降是降水转变为降雪天气的重要因素,低空偏北气流促使近地面冷空气持续南下,使得豫中、豫东出现大雪、暴雪天气过程。南支槽前强西南气流影响,强盛的西南急流促使孟加拉湾以及南海的水汽持续向河南地区持续传输,为本地出现的雨雪天气提供了有利的水汽供应条件。河南上空比湿值处于4.0 g/kg至6.0 g/kg之间,500 hPa及以下河南大多数区域处于水汽饱和区,这些均说明雨雪落区水汽充沛。切变线以及急流左前方辐合作用和高、低空散度场的配置为此次雨雪天气的发生给予了有利的动力条件;逆温层上部干暖、下部暖湿的垂直结构意味着本次天气期间存在大量的不稳定能量积聚。

风廓线雷达与毫米波云雷达在一次雨雪天气过程的测速对比分析

利用L波段风廓线雷达和Ka波段毫米波云雷达,分析了福建省罗源县2022年2月16—23日一次雨雪天气过程探测到的垂直方向上的速度,结果表明:(1)风廓线雷达和毫米波云雷达所测的垂直速度能很好地体现降雨强度的变化,两者均具有零度层亮带特征,毫米波云雷达在降雨开始时有更明显的测速反应;(2)风廓线雷达和毫米波云雷达两者测得速度趋势基本一致,且具有一定的相关性,但相关性程度需要更多的实例进行论证;(3)毫米波云雷达的数据分辨率要高于风廓线雷达,观测到的降水粒子速度内部精度要比风廓线雷达高,能更细致地反映降水云体的变化情况。

提升冰冻雨雪天气条件下消防救援队伍应急救援能力的对策

冰冻雨雪天气不仅会给人民的生产生活带来诸多困难,也会给消防救援队伍开展应急救援工作带来极大挑战。从冰冻雨雪天气特征及危害入手,通过分析冰冻雨雪天气对应急救援工作的影响,提出提升冰冻雨雪天气条件下消防救援队伍应急救援能力的具体措施。

雨雪天气下的激光雷达滤波算法研究

在雨雪等恶劣天气下,由于雨雪颗粒的遮挡,激光雷达的性能会受到严重影响,给三维目标检测带来了很大困难。针对这个问题,提出了一种基于马氏距离的动态离群点滤波算法;首先通过建立KD树,根据不同欧氏距离计算离群点的马氏距离,去除点云雨雪噪声;最后将该算法应用于目标检测。经过加拿大恶劣天气公开数据集(CADCD)和实际实验的验证,在中雪和大雪天气下,与DROR滤波方法对比,本文提出的滤波算法精确率分别相对提高了7.88%,7.72%;在实际雨天实验中,本文算法精确率比DROR滤波相对提高了10%。在目标检测应用方面,与仅采用Pointpillars的算法相比,采用该滤波的检测算法车辆和行人的检测精度也分别相对提高了19.26%,20.39%,在数据集和实际实验场景下均验证了本文算法的有效性。

湖南一次雨雪天气降水相变的环境条件与双偏振雷达特征分析

基于常规气象观测资料、NCEP再分析资料以及长沙双偏振雷达、风廓线雷达资料,对湖南2021年12月下旬一次雨雪天气过程降水相态转变的大气环境条件和雷达双偏振特征进行分析,得到以下结论:(1)降雪前干层消失,湿层增厚,整层湿球温度低于0℃,逆温层下冷垫的饱和层结对雪花丛集增长有利,有利于降雪增强。(2)湘中及以北地区位于700hPa西南急流出口区,600—800hPa强烈水汽辐合和中低层强上升气流为暴雪过程提供充足水汽。(3)25日夜间长沙出现间歇性小雨(雪)和多次短波槽过境密切相关;26日上午西南风转为偏西风导致长沙降雪出现短时减弱;冷垫上西南暖湿气流增强时段、冷垫内东南风转为东北风时段,分别对应26日长沙降雪两个峰值。(4)不同相态降水时段相关系数(CC)、差分反射率(Zdr)、水平反射率因子(Zh)有一定差异,双偏振产品对本次雨雪天气过程中降水相态转变的识别有一定指示作用。(5)低层“零速度线”成直线且有风速辐合特征,西南急流核增强、向下扩展等特征预示暖湿气流在冷垫之上的动力爬升增强,降雪得以长时间维持、且强度增强;而随着径向速度风场辐散特征出现,降雪逐渐减弱。

城市公交雨雪天气应急影响评估

考虑城市极端低温雨雪天气的应急预警缺乏定量评估,以某市极端雨雪天气中的三种交通工具为研究对象,结合当期的气象资料,通过统计分析法建立低温雨雪天气气象影响度评估模型,并结合当期的应急响应临界气温进行计算分析。经过研究发现:低温雨雪天气对城市交通具有较强的影响,其中对公交车影响最为显著;在低温雨雪天气中积雪深度、能见度和气温是影响城市公交的主要因素;根据低温雨雪天气气象影响度评估模型计算发现,该市极端天气应急预警临界气温为1.7℃。

雨雪天气下高速公路可变限速研究

针对雨雪天气情况下高速公路存在的通行效率下降和安全问题,提出了一种雨雪天气下可变限速控制方法,阐述了雨雪天气下可变限速系统的组成及工作流程,确定了雨雪天气下及道路线形下的最大安全车速,根据约束条件确定限速值,并进行仿真验证,结果表明:在雨雪天气下,采用可变限速控制可以减少车辆延误时间,提高通行效率和车辆平均行驶速度。

一次秋季温带气旋的雨雪天气过程分析

2012年11月3-5日,受强冷空气和气旋发展的影响,华北地区出现了秋冬之交首场雨雪过程。此次雨雪天气过程具有降水强度大、雨雪范围广、初雪时间早、降水相态多变以及雨雪降温大风并存等特点。着重分析了过程的多尺度相互作用及其成因机理等,得到以下结果:(1)通过对北极涛动指数变化的分析发现,此次过程前期由于北极涛动指数负位相出现的时间较早,并且强度大,维持时间长,对应当年秋冬之交首场雨雪天气出现亦时间早、强度大。(2)此次过程前期华北地区西风带上游长波波数趋于减少,导致后期位于华北地区受其引导的相应低压系统稳定少动。(3)东亚—西太平洋地区建立的"Ω"形阻塞形势阻挡了其上游西风带槽的东移,特别是后期此阻塞高压南部迅速生成的低值系统与阻塞高压的高值中心构成了十分稳定的对偶之势,阻断了其上游西风带槽的东移,导致相应地面气旋系统长时间稳定维持在北京及其邻近地区,从而促使该地区出现了历史上罕见的强降水事件。(4)该过程涡度平流和温度平流对锋前上升运动的形成和气旋的发展演变有重要的影响,这次天气过程的气旋发展机制与经典的第二类温带气旋发生、发展机制不尽相同。(5)此次过程中水汽条件极为有利,特别是在气旋发展后期,来自海上的水汽源源不断流入移动缓慢的气旋区域,为该区域的罕见强降水创造了极为有利的水汽条件。(6)在整体大气稳定层结环境下,锋面前沿的水汽输送和抬升在低层形成了大气不稳定层结,有利于低层上升运动的触发,锋面加强引起的风垂直切变加强促进了大气不稳定层结之上的条件性对称不稳定区向上扩展,并与高层的条件性对称不稳定区连通,从而为低层触发的上升运动向高层发展提供了有利条件。

2008年低温雨雪天气扰动能量的积累和传播

利用NCEP/NCAR再分析资料,通过波包传播的诊断方法,对2008年1月我国南方地区大范围低温雨雪天气期间波包传播和积累进行了分析与研究。分析表明,中低层500hPa和700hPa高度场的波包传播特征能够较好地反映期间出现的4次低温雨雪天气过程。4次雨雪过程基本上产生于波包扰动能量积累的高值时段或处于低压系统持续稳定阶段,雨雪天气处于波包大值区控制下。波包值的经向和纬向传播特征表明2008年1月我国南方地区持续低温雨雪天气过程,主要受到青藏高原南缘系统异常活跃的影响,南支槽活动频繁有利于来自印度洋和孟加拉湾的暖湿气流沿云贵高原不断向我国输送,继而为我国长江中下游以及其南部地区低温雨雪天气提供了充足的水汽来源。偏北路径的冷空气,副高西南侧偏东气流的扰动能量的传播和积累,在波包传播图上都有一定的反映。该研究对进一步利用波包传播图预报天气过程提供了有意义的一种思路。

热带MJO对2009年11月我国东部大范围雨雪天气的可能影响

结合对历史资料的分析,研究了2009年11月热带地区一次强的热带大气季节内振荡(MJO)过程与11月我国东部大范围雨雪天气的可能联系,结果表明2009年11月强的MJO过程是我国东部大范围雨雪天气的一个重要的影响因子。MJO对流11月上中旬在印度洋地区异常活跃,尤其是MJO对流中心在第3位相(印度洋中东部)维持了9天(7—16日),对应了11月两次最强的降水(雪)过程。对MJO历史事件的合成分析显示,当MJO对流位于印度洋时,我国东部大部地区降水概率明显增加,温度偏低,与2009年11月的实况一致。中高纬地区大气环流的异常有可能受到热带MJO对流强迫的影响,这种影响可能通过遥相关的方式来实现。当MJO对流位于印度洋时,有利于欧亚中高纬环流维持两脊一槽的分布,同时西太平洋副热带高压偏强偏西,东亚东部地区维持一条显著的对流活跃带,这些环流异常形势与2009年11月的实况也较一致,体现了MJO对热带外地区环流异常影响的一般特征。热带地区MJO对流的异常通过对流加热强迫,除引起大尺度纬向环流异常外,同样会引起经向环流异常,从而影响热带外地区环流。当MJO对流位于印度洋时,西太平洋地区为异常的下沉运动控制,东亚东部辐合上升,在热带和中纬度地区之间形成一个异常的经向环流圈,经向环流的存在进一步有利于低层低纬度水汽的向北输送,造成东部降水偏多。利用MJO的发展和演变,对于把握类似2009年11月这样的大范围雨雪气候异常很有帮助。

2008年初中国南方冰冻雨雪天气的多模式集成预报

利用逐日平均气温和24小时累积降水量资料研究了2008年初中国南方低温雨雪极端天气事件的特征。还利用TIGGE(THORPEX Interactive Grand Global Ensemble)资料中欧洲中期天气预报中心(ECMWF)、日本气象厅(JMA)、美国国家环境预报中心(NCEP)以及中国气象局(CMA)提供的集合预报资料进行多模式集成预报试验。结果表明,2008年初中国南方1/3以上测站的降水偏多达50年一遇,50年一遇的低温还出现在贵州和湖南西部。利用滑动训练期消除偏差集合平均(R-BREM)方法对地面气温做24～216 h预报,发现其预报技巧明显高于单个模式预报和其它多模式集成方法的预报技巧。以欧洲中期天气预报中心地面气温96 h预报的均方根误差作为标准,R-BREM方法能将中国东南部地区的气温预报时效延长到192 h。R-BREM方法还能有效地提高降水预报的准确率,24～192 h小雨预报的TS评分明显高于单个模式预报及其它多模式集成预报的评分,但72 h预报例外。对于24～192 h中雨预报,R-BREM方法也较单个模式及其它多模式集成预报方法的预报技巧高。

基于波谱方法的湖北冬季两次长持续低温雨雪天气分析

使用NCEP资料,利用波谱方法,分析了湖北省1954年12月26日至1955年1月18日和2008年1月11日至2月1日两次长持续低温雨雪天气过程的物理量波谱演变。结果发现:(1)40°N纬圈优势波由4波转2波且纬向动能高值区位于35°N时,有利于湖北省维持低温雨雪天气;(2)低温雨雪过程开始前,高纬和低纬分别有纬向动能高值区,过程结束前,35°N纬向扰动动能高值中心或北跳或南移;(3)低温雨雪过程开始前,30°—35°N的长波角动量先辐合,超长波角动量后辐合,过程开始后,35°—55°N负的超长波角动量转正。

基于NCEP FNL资料的山西岢岚地区雨雪天气诊断可信度分析

基于山西岢岚地区2005—2014年共1218个雨雪天气日的NCEP FNL资料(1°×1°)与探空资料,采用偏差、绝对差、相关系数和偏差区间占有率的统计方法,对常规物理量(温度、相对湿度、纬向风和经向风)和诊断物理量(T_(800-500)、T_(d800)和TT_(d700))进行统计分析。结果表明:常规物理量中的温度平均偏差值和绝对差值最小、相关系数值最大,分别为-0. 22℃、1. 02℃、0. 90,可信度最高;而相对湿度的平均偏差值和绝对差值最大、相关系数值最小,分别为12. 31%、19. 68%和0. 63,可信度最低;纬向风和经向风的可信度相差不大,略低于温度;诊断物理量T_(800-500)、T_(d800)和TT_(d700)的偏差值分别为-0. 08℃、1. 50℃和2. 79℃,绝对差值分别为1. 21℃、3. 33℃和4. 14℃,相关系数值分别为0. 95、0. 92和0. 74,偏差值为[-5,5]占总数百分比分别为98. 77%、80. 30%和75. 04%。即T_(800-500)可信度最高,TT_(d700)指数可信度最低。

雨雪天气下轨道交通客流预测模型

为了完善雨雪天气下轨道交通客流预测模型,对哈尔滨市地铁1号线2017年12月份至2019年1月份的全线客流数据进行研究,引入客流基准值和客流偏差率的指标来量化轨道交通客流波动情况,研究雨雪天气下轨道交通客流波动规律,提出一种基于雨雪天气下轨道交通客流时空波动规律的短时客流预测模型WI⁃LSTM,以平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)以及平均相对误差(MRE)作为预测模型的评价指标,与经典的SARIMA预测模型、支持向量回归(SVR)预测模型和未考虑雨雪天气的LSTM预测模型进行了对比。结果表明:考虑雨雪天气的WI⁃LSTM预测模型可以充分利用雨雪天气轨道交通客流波动规律,相比其他3种预测模型具有更高的准确性和可靠性。WI⁃LSTM预测模型进一步提升了雨雪天气下轨道交通客流预测精度,可为轨道交通企业运营管理提供数据支撑。

宁夏南部山区雨雪天气分类模型的构建

为深入了解宁夏南部山区雨雪天气形成原因,用天气学、统计学和逻辑学方法,分析大量雨雪天气个例中的天气系统配置、物理量数据等。研究结果表明:雨雪天气发生时,参与系统至少有500 hPa冷气压槽(或温度槽)、700 hPa低涡切变和地面冷锋等;冷干空气和暖湿气流路径配置约有7种,地面锋面和700 hPa零度等温线配置情形约有5种,700 hPa温度在零度附近及以下。强雨雪天气发生时,水汽输送好、辐合上升层厚、冷暖对比明显、参与系统多、移动较慢。最后给出3个漏报原因。

2008年初低温雨雪天气特征分析

2008年1月中旬～2月初,湖北荆州市经历了一次历史罕见的持续低温降雪天气过程,通过对这次的低温雨雪过程的天气特征、物理量场和多普勒雷达回波分析,期望为今后的预报中对降雪预报提供一定参考。分析表明,旺盛的西南急流,强的垂直风切变,高层辐散与低层辐合的配置,提供了降雪区的上升运动与水汽的辐合;强冷空气维持,逆温层结构决定了降水的性质,而中高纬度稳定的阻塞形势和中低纬度平直环流和南支多波动,使雨雪天气持续。

2016年1月柳州低温雨雪天气特点及成因分析

利用常规气象观测资料、广西中尺度自动站资料及NCEP1°×1°、NCEP2.5°×2.5°格点再分析资料分析了2016年1月21-26日柳州低温雨雪冰冻天气过程,结果表明:此过程与欧亚地区大气环流异常密切相关,乌拉尔山东部阻高与低纬南支槽较常年同期相比偏强,槽前西南暖湿气流与北方冷空气不断在华南上空交汇为低温雨雪天气的产生提供了有利的环流形势;过程期间,中西伯利亚冷高压长时间维持为低温雨雪天气提供了强大的冷源,850h Pa锋区强度强;冷空气南下及补充时段,中低层较好的辐合及抬升运动为雨雪的出现提供了较好的动力条件;整个过程中柳州上空的水汽辐合则相对较弱,冷空气主体南下后,湿层厚度也迅速降低,低温雨雪天气过程结束。

青海省东部地区春季一次强雨雪天气过程诊断分析

本文对青海省2002年4月3日20时至4日08时出现的一次强降水天气过程的形势场及物理量场(水汽条件、动力条件和热力条件)进行诊断分析,以揭示产生高原春季强降水的一些物理量场的结构特征,进一步加深了对高原地区春季强降水天气的认识。

设施农业如何应对低温雨雪天气

又到了冬季大棚蔬菜管理的关键季节，今年立冬以来，北方地区的冷空气活动频繁。近段时间，北方地区出现了强降温以及强降雪，不少地方还伴有浓雾。就是这种低温寡照的天气，使得许多大棚蔬菜遭受到了冻害的影响，不少蔬菜植株的抗病性也发生了不同程度的下降。从而引发和加重了多种病虫害的发生发展。面对这些不利情况，从现在开始就要抓住有利的天气时机，及时进行救护和防治。