台风“利奇马”在福建焚风效应分析

2019年8月9-11日福建沿海出现罕见的大范围高温酷热天气,伴随着低湿与大风。本文利用常规观测资料、风廓线雷达等资料对本次过程进行分析,发现本次过程中,台风“利奇马”外围西北气流经过福建中部山脉,与山脉交角较大,在背风坡出现下沉运动导致沿海地区出现异常增温,强的下沉运动对应着较强的增温现象,同时风力较大、湿度较小,是台风影响下福建出现的一次典型的焚风效应。

福建霜冻时空分布特征及环流背景分析

利用福建省内68个地面测站1981—2011年1—4月、10—12月逐日观测资料,结合最低地表温度、天气现象、最低气温作为福建霜冻判别指标,探讨福建霜冻气候特征及环流背景形势。研究发现:1)福建年平均霜冻天数、初(终)霜冻日、无霜冻期具有明显地域差异,等值线基本呈东北—西南走向,与台站海拔高度具有良好相关性。区域平均初霜冻日、终霜冻日、无霜冻期总体分别呈推迟、提前、延长的变化趋势。2)全省大范围霜冻天气呈现发生频率低、过程持续时间短、总体逐渐减少的特征。3)霜冻越强,发生越晚,结束越早,且出现天数越少。4)随着形势场特征线略有南压,霜冻逐渐增强,反之减弱。

影响福建的早台风统计特征

统计分析2008—2017年造成福建暴雨的早台风个例,得到其基本统计特征:早台风生成及其对福建的影响主要集中于6月中旬至7月上旬;生成于南海的近海早台风导致福建暴雨的概率最高;影响福建的早台风强度不强,生命史最强强度大多为台风级至热带风暴级;造成福建暴雨的早台风以南海北上或转向登陆华南沿海最多;早台风暴雨影响程度与台风登陆地点以及登陆后路径密切相关。

福州市霾天气观测及预警信号发布标准的初步探讨

根据最新霾天气现象观测及预警信号发布标准,分析2004—2011年福州市霾的时间分布特征及预警信号达标情况。结果表明:八年间,福州市年霾日数有所波动,年平均值为146d;季节变化明显,冬、春季霾多发,约占全年七成;一天中上午至中午,霾出现几率大。福州市空气质量基本良好,最差为轻度污染,只达到霾黄色预警信号发布标准,且发生概率低。全国各省霾气候差异不容忽视,应制定适合当地的霾天气现象观测标准。

热带月平均风场谱结构的傅立叶分析Ⅰ——气候风场分析

用风场傅立叶分析方案,分析了NCEP/NCAR再分析资料的热带(30°S^30°N)850、200 hPa气候风场V8 50、V2 00的谱结构,讨论热带风场定常波的成因,以弥补热带气候风场此类分析工作的空白。研究结果表明,(1)有低维、低阶特征,|m|=0,4-、0,3-波对月8 50、2 00的累积模方拟合率年均达90%、98%。(2)纬向平均分量0最重要,它对8 50、2 00的单波拟合率ρ0年均达52%、85%。850 hPa0主要由北、南半球的两支信风带构成,冬半球强、夏半球弱,轴线位置与所在半球Hadley环流中心对应;200 hPa0由强的外热带西风带和弱的内热带东风带构成。0的季节变化850 hPa层明显强于200 hPa,北半球明显强于南半球。(3)风场定常波的最大波分量全年两层均为|1|*,它对850*、200*的拟合率ρ|*1|年均达39%、55%;ρ|1|*作年双周振荡,北半球夏、冬季达极大,秋、春季达极小。次大波分量在北半球冬、夏季时同为3、2波,过渡季节也以3、2波为主(10—12月850*4波是例外)。(4)1、7月射出长波辐射定常波OLR*最大、次大波与同期V*相同,1月为1、3波,7月为1、2波;OLR*重要波分量上的极值区与*相应波分量散度场的垂直配置符合动力学原理。(5)7月青藏高原及以东以南的广阔区域,*的主要分量|1|*、|2|*同为下层辐合、上层辐散,1OLR*、2OLR*同为负值,是同纬度上最有利于降水和潜热释放的气候区。

福建低温类预警信号发布标准初探

通过分析1960—2017年全省66个国家观测站逐日最低气温,普查现行降温、霜冻预警信号发布标准历史达标情况,为相关预警信号标准的重新核定提供参考。结果表明,①全省各站从未达到降温红色预警信号发布标准,极少达到降温橙色预警信号发布标准;②霜冻预警信号达标频度较高,尤其是霜冻蓝色预警信号年平均达标天数高达86.9天,约占冬半年一半的时间;③两类预警信号(共5个级别)单站达标天数分布形态基本一致,等值线大体呈东北-西南走向,自北向南递减,内陆多,沿海少,沿鹫峰山、太姥山及武夷山山脉一带为高值中心所在,该区域站点达标频次应作为相关预警信号标准修订的重要参考。

WRF、EC和T639模式在福建沿海冬半年大风预报中的检验与应用

基于福建省冬半年沿海和港湾岛屿自动站的逐时极大风观测资料和WRF（Weather Research and Forecast）、EC（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts）细网格以及T639（TL639L60）三种模式预报的10 m风场资料，将模式预报的风向风速与观测资料进行对比检验，结果表明：福建省沿海冬半年大风的盛行风向以东北风为主，大风的时空分布极为不均，沿海风力的脉动性、跳跃性、局地性突出。从三种模式对风速风向的模拟效果来看， WRF和EC细网格的预报效果较好，有可参考性， T639可参考性不高。对于风速，模式预报结果相比实况极大风速偏小，港湾岛屿代表站风速的平均绝对误差均小于沿海代表站，预报平均误差由沿海向内陆逐渐减小，由中部向南北逐渐减小。风向相比风速的预报效果要差， WRF和EC细网格的风向预报误差在45°-50°，有一定的参考意义；港湾岛屿代表站风向的平均绝对误差大于沿海代表站，以浮标站的误差最大。当观测风速出现7级及以上风速时，若对大风进行分级检验，则较低风速的预报平均绝对误差小于较高风速；风向预报的平均绝对误差也大大降低，且误差都在45°以内，具有良好的参考性。

2013年“苏力”与“潭美”相似路径台风大暴雨落区差异分析

以2013年两个路径相似但大暴雨分布有较大差别的台风"苏力"和"潭美"为研究对象,从台风结构及其动力、水汽等方面讨论了它们的降水条件差异,结果表明:台风登陆过程中,"苏力"结构发生南倾是造成台风南侧大暴雨产生的主要原因;副高南侧弱东风气流导致"苏力"北侧水汽辐合上升运动较弱,水汽辐合呈现南强北弱的分布;流场垂直运动南强北弱的不均分布是台风环流南侧大暴雨产生的有利动力条件;台风受南亚高压的东南侧东北气流影响,二者的相对位置,有可能影响到台风辐合区随高度向南倾斜和高层辐散场南强北弱的分布,从而对台风暴雨南强北弱的分布产生重要影响;中层弱冷空气侵入台风环流西南侧,对台风南侧暴雨增幅起重要作用。台风"潭美"结构对称,低空西南与东风两支急流将充沛水汽汇合于台风环流北侧,副高南侧东风急流的增强和闽东北地形抬升对台风北侧暴雨的增幅作用十分显著。台风位于南亚高压东环的西南侧,受偏东气流的分流辐散影响,"潭美"辐合中心随高度北倾和中层弱冷空气侵入台风环流北侧,也是促进台风北侧暴雨增强的原因。

福建省沿海冬半年东北大风的数值预报释用方法研究

基于福建省冬半年沿海32个自动站的极大风观测资料和WRF、EC细网格以及T639 3种模式预报的10 m风场资料,将模式预报的风速与观测资料进行对比分析,结果表明:WRF和EC细网格的预报效果较好,有可参考性,T639可参考性不高。模式预报结果相比实况极大风速偏小,预报平均绝对误差由沿海向内陆逐渐减小,由中部向南北逐渐减小。择取预报效果较好的WRF和EC细网格模式,对沿海代表站点进行风速集成,建立集成预报方程,并进行集成订正。误差订正后,与误差较小的WRF模式相比,预报准确率提高了10%左右,改善效果显著,为提高福建省沿海冬半年东北大风的预报准确率提供定量的预报方法。

登陆闽东北台风暴雨落区差异的成因对比分析

路径相似的登陆闽东北台风所造成的暴雨落区有显著差异。对比分析了台风暴雨位于路径左侧和右侧的两类个例组的影响条件差异性。结果表明,二者在200 hpa、500 hpa和850 hpa的环流特征上均存在显著差异;散度中心随高度南倾是流场垂直运动南强北弱不对称结构的重要动力条件;闽东北地形抬升对流场垂直运动北强南弱起到一定的增幅作用;高低空环境风垂直切变对降水结构的非对称分布有着很好的动力指示意义;对流层冷暖交汇的高度和强烈程度对层结不稳定强弱起到关键的作用。

福建沿海赤潮灾害气象预报

根据福建沿海2001～2008年赤潮灾害资料以及相应时期的气象数据,寻找与赤潮灾害发生密切相关的气象因子,分析赤潮灾害发生期间的地面及不同高度的天气形势,并探讨南方涛动指数与赤潮灾害发生的关系,在此基础上根据前期气温、风、云及海况进行福建沿海赤潮灾害气象预报。研究结果表明,福建沿海的风、气温、湿度、日照和气压等气象因子与赤潮的发生存在着密切的关系,但不同海区影响赤潮发生的主要气象因子不尽相同,低层850 hPa和地面形势能较好地反映福建沿海赤潮发生的天气背景,南方涛动指数与第2年赤潮发生日数有着很好的对应关系,二者相关系数为-0.745。

福建省2011年4～6月气候概况及主要天气过程特点

1气候概况评述 4月，我省气温正常，降水显著偏少，日照异常偏多。月内出现罕见的高温和严重的春旱：6个市县的日极端最高气温突破了历史同期最高值；大部分县（市）曾一度出现重旱-特旱。

台湾岛及邻近区域热带气旋异常路径特征分析

利用热带气旋资料和天气图、卫星云图等观测资料,统计分析了1949-2008年入侵台湾岛及邻近区域的热带气旋出现的各类异常路径的时间、空间分布规律及成因。结果表明,异常路径的形成是环境流场和台湾地形共同作用的结果,在特定的环流形势下,台湾地形的影响,导致入侵这一带区域的热带气旋结构及其周围的气压场和流场发生变化,并可能诱生出地形槽或低压。热带气旋出现左折、右折、打转和诱生低压发展取代原热带气旋的异常路径,发生在不同地点的异常路径,地形和环境作用的主次关系不同。

福建宁德沿海海陆风观测结果及特征分析

利用福建宁德某大型电力工程项目前期工作获取的2005年11月～2006年10月1整年的100 m高度风向、风速的气象铁塔资料和2005年12月9日～28日的冬季外场低空探测资料，分析该厂区区域海陆风环流特征及海陆风频率年际变化，得出了“厂区区域海陆风频率年际变化大，秋季最高，冬季次之，春季最低与海陆风日持续时间最短为5～6 h，最长为14 h”的结论。

台湾地形对1011号台风“凡亚比”影响的数值试验

利用WRF-ARW 3.2.1模式,对台湾岛地形对2010年第11号超强台风"凡亚比"的路径、降水及结构的影响进行了数值模拟和敏感性试验。结果表明:台风登陆台湾岛前,迎风坡地形低压作用使台风中心南落并出现逆时针打转;背风坡地形低压和台风西北侧台湾海峡出现弧状正涡度带,使台风进入台湾海峡时出现"V"型异常路径;台湾岛地形作用使台风西北侧水汽辐合和正涡度减小,而使其东侧、南侧水汽辐合和正涡度增加,台风出现西北弱、东南强的不对称结构和降水不均匀分布;台湾中部山脉地形对台风低层流场的阻挡抬升作用对台风降水具有明显的增幅作用,造成台湾岛降水分布呈南部、东部强而西北部弱的不对称分布。

1010号台风“莫兰蒂”对福建近海风场的影响及其成因分析

分析福建沿岸区域气象自动站、近海气象浮标站等有关风的精细观测资料以及NCEP再分析、雷达反演风场等资料,研究了2010年第10号台风"莫兰蒂"影响福建期间,福建近海风场分布的特点及其成因,以寻找台风影响时福建近海风场预报的着眼点.结果表明:受到环境场及台湾海峡狭管效应,气流与中央山脉之间绕流、阻挡等共同作用,1010号台风"莫兰蒂"影响福建期间,大风在海区上主要集中分布在台风环流东部和福建北部海区;福建中部沿海最早出现大风;而大部分台风影响时间中,中部沿海风力大于北部、南部沿海风力,呈现中间大两头小的布局.特别是1010号台风"莫兰蒂",进入台湾海峡后发展成微型台风,靠近台风的测站在台风临近时才大风突起.而这种微型台风,大风天气突发性强,在风的精细预报中要特别注意短时临近的监控监测.对比各种资料的应用效果表明:NCEP再分析资料反映的主要是海区的大风分布;雷达反演风场,必须结合实况资料验证,具有一定的参考价值;近海浮标站资料,能较早反映台风影响时风场的演变特点,但近海浮标站所观测的海区风力不一定大于相近的沿岸区域气象自动站所观测的沿海风力,二者所观测到的风力、风向的变化与台风位置密切相关.在业务预报中,对近海浮标站资料的应用,还需深入研究,具体情况具体分析.

热带气候风场的傅立叶分析方案及试验

给出了热带气候风场V-的一个傅立叶分析方案。对热带(30°S^30°N)区域1月850hPa气候风场V-的试分析结果表明:V-具有低维、低阶特征,|m|=0,4的9个低波数分量共拟合了V-模方的92.4%。0波分量V-0最重要,拟合了V-模方的56.4%,它主要给出了纬向平均信风带结构特征。定常波(V-*)拟合了V-模方的43.6%,也具有低维、低阶特征,|m|=1,4的8个低波数分量拟合了V-*模方的82.6%,由它们构成的定常波合成风场V-4*与V-*的相似系数高达0.909,它给出了V-*的主要环流系统。因此,傅立叶分析方法是分析热带气候风场的一种有效方法。

福建省山区电线积冰候特征及预报模型研究

在福建山区,最易对架空线路造成危害的是雨凇型的电线积冰,其次是雾凇型积冰。电线积冰发生在11月到次年的4月,集中出现在12月到次年的2月。电线积冰的形成与温度、湿度、风速(向)、降水量、前期积冰持续时间等因子密切相关。文章介绍了电线积冰灾害等级预报模型的思路、灾害指数计算方法、等级划分标准。效果检验表明,预报回代值与实际值拟合率较高,在实际业务应用中有一定的参考意义。

福建省平潭大风分析

平潭是福建省最大岛屿,处于东亚季风区,是东、西风带交替影响的过度区,其气候季节性特征明显。通过对平潭站1953年建站到2010年的气候资料进行统计分析,结果显示:平潭年大风日数递减趋势明显。通过平潭沿海自动站与本站气象资料对比分析发现,不论是偏北还是偏南风,沿海自动站的风速都大于本站观测值,说明平潭本站风力已经不能真实代表平潭沿海风力。经过仔细研究,进一步总结出平潭本站与沿海自动站风速的相关性,为沿海大风的预报提供科学参考。

台湾海峡西岸台风大风特征及极端大风典型个例分析

利用1987-2016年福建省沿海台风大风资料、美国NCEP再分析资料和FY2C卫星云顶亮温(TBB)资料,采用统计和天气学诊断方法,对台湾海峡西岸台风大风和极端大风进行定义并对特征进行分析。结果表明:台湾海峡西岸台风大风以7-9级为主,极端大风在10-14级,海峡西岸中部是大风重灾区。将研究时段内的台风大风样本按路径归为4类,发现产生大风的台风以登陆闽中北-浙中和登陆闽南-粤东路径居多,大风区总体位于登陆台风路径的右侧。对0608号"桑美"和1614号"莫兰蒂"产生极端大风的典型个例对比研究发现,地面北高南低形势及气压梯度越密集越有利于大风提早产生,台风上空中层冷平流侵入激发低层中尺度对流发展强盛是导致地面大风增强的可能成因。