2020年两次相似路径北上台风变性过程对比分析

为提升对北上台风登陆后引发的大风和强降水的防御能力,使用常规观测资料及ERA5(0.25°×0.25°)再分析资料,对2008号台风“巴威”和2010号台风“海神”进行对比分析。结果表明:两次台风在北上过程中均与副热带高压和中纬度西风带系统有紧密联系“。巴威”北上时,冷空气位置偏南,导致“巴威”变性后的温带气旋强度较弱;而“海神”与冷槽合并,大气斜压性增强,导致“海神”变性后的温带气旋强度较强。两次过程中副热带高压位置均偏北,强度较强;不同的是“,海神”北上时,副热带高压和大陆高压合并形成高压坝“,海神”与贝加尔湖阻塞高压和副热带高压形成“倒Ω型”结构,副热带高压向西北伸展,导致“海神”登陆后向西北方向移动;而“巴威”北上时,副热带高压北部是偏西气流,没有形成阻挡作用,导致“巴威”登陆后沿西南气流向东北方向移动。分析台风中心涡度、散度、垂直速度、位温、湿位涡等物理量的三维结构变化,对北上台风登陆后的强度及降水预报有很好的指示意义。

辽河三角洲湿地能量交换特征

为探究辽河三角洲湿地能量交换特征,利用中国气象局东北地区生态与农业气象野外科学试验基地盘锦水稻试验站2019年的观测数据,分析盘锦湿地稻田平均场特征和感热通量、潜热通量以及辐射收支情况。结果表明,研究区年平均气温10.9℃,年降水量747.8 mm,降水主要发生在5—9月,约占年降水量的88.7%;全年以西南风为主,其次为东北风,春季风速较大,其他季节风速较小。各季节感热通量和潜热通量最大值均集中在中午,感热通量在春季最大,全年平均值为9.26 W/m^(2);潜热通量集中在5—9月,年平均值为53.39 W/m^(2)。太阳总辐射是影响净辐射的主要因素,各季节净辐射表现为春季>夏季>秋季>冬季;向下短波辐射表现为春季>夏季>秋季>冬季;向上短波辐射表现为春季>夏季>冬季>秋季。在湿地与大气的能量交换中,全年以潜热交换为主,其中春季和夏季以感热交换为主,秋季和冬季以潜热交换为主;Bowen比与风速、蒸散系数与饱和水汽压差呈正相关,蒸散系数与风速呈负相关,Bowen比随饱和水汽压差的增加先迅速减小后缓慢增加至趋于稳定。

盘锦地区雷达定量降水估测研究

利用雷达反射率资料和区域自动气象站降水资料,以盘锦市为研究区域,分别根据降水类型、降水量级以及最优化的拟合方法,建立Z-I关系的雷达定量估测降水模型,对盘锦市进行面雨量估测估算,与新一代雷达模型(Z=300 I1.4)进行对比分析。结果显示,雨量估测有较好的精确性和适用性,提高了对强降水的短时临近预报的准确性。

盘锦地区冬季日光温室小气候预报模型研究

利用2012年冬季日光温室内小气候和附近气象站观测资料,采用相关统计和逐步回归分析方法建立了冬季不同天气类型日光温室中小气候预报模型并对其进行了拟合检验。结果表明,不同天气状况下日光温室内小气候与外界气象条件的相关程度不同,影响室内小气候的因子也不相同。利用逐步回归和统计方法建立了冬季不同天气条件下日光温室小气候预报模型并进行了拟合检验,日光温室内日最高气温拟合平均绝对误差为1.5~2.8℃;日最低气温拟合平均绝对误差在0.5~1.3℃。两者的误差范围在±2℃左右,在预报范围内,预报效果较好。日最小相对湿度拟合平均绝对误差为1.2%~3.7%,预报效果较好。日最大总辐射拟合平均绝对误差为31.5~39.8 W/m^2。日最大总辐射拟合的平均相对误差较大,效果较差。

东北地区一次暴雨天气过程诊断分析

本文利用风云卫星、高空及地面观测资料,分析2018年7月16—17日在东北地区出现的一次暴雨过程的天气特征。结果表明:(1)此次暴雨为经典的副高后部型暴雨,500 hPa高空槽与副高北部间强位势梯度导致低层低空急流加强并稳定维持,槽前正涡度平流导致的偏差风辐散使低层减压,配合低空急流中的切变涡度形成低空低涡,强降水主要出现在低涡的前侧、暖切变南侧;(2)200 hPa高空急流辐散区,地面中尺度低压和地面辐合线,配合地形辐合抬升作用为暴雨增幅提供有利条件;(3)模式降水预报偏小,可能与模式对副热带高压预报偏弱,以及850 hPa风场风速预报偏弱有较为密切的关系,同时模式对复杂地形的刻画能力不足,也是导致降水预报误差的原因。

2019年8月2—3日盘锦·暴雨诊断分析

应用常规观测资料及地面加密自动气象站等多源观测资料,分析盘锦地区2019年8月2日—3日出现的暴雨天气过程。结果表明:(1)此次过程为典型的副高后部型暴雨天气,暴雨天气的主要影响系统为副高外次天气尺度低涡。低空急流中的切变涡度扰动是低空低涡形成的重要机制。降水主要出现在低涡前进方向的东北象限,地面倒槽顶部斜压性最强的地区。(2)高空西风槽与副高之前强位势梯度导致850 hPa低空急流建立并稳定维持,西风槽前正涡度平流的辐散作用导致低层减压,地面中-β尺度低压发展,各种尺度系统共同作用导致辽宁中部暴雨。

渤海湾北部地区冰雹天气分型及预报方法研究

利用常规观测和区域自动气象站资料,对2000—2016年渤海湾北部地区5—11月出现的32次冰雹过程进行天气学分型,对比不同类型冰雹天气的环境参数特征,得出相应的预报方法。结果表明:渤海湾北部地区冰雹主要分为高空干冷气流强迫型及斜压锋生型。前者受对流层中高层的干冷平流强迫,配合中尺度低压及地面辐合线,午后近地面的太阳辐射加热起到关键作用(简称干冷强迫型);后者主要发生于低涡槽前的锋面气旋冷锋附近,锋面动力强迫是此类冰雹的主要触发机制(简称锋生型)。干冷强迫型较锋生型表现出更强的静力不稳定层结、更大的风向垂直切变、相对较低的低层湿度和0℃层高度与-20℃层高度。渤海湾北部地区降雹多发生于东北冷涡天气背景之下,湿度条件高于西北地区、低于中东部地区,层结不稳定度高于中东部地区、低于西北地区。除中低层温度直减率、中层干层、低层湿层及深层垂直风切变等常用指标外,湿球0℃层高度及逆温层高度对渤海湾北部地区冰雹天气发生有着较好的指示意义。选取以上预报因子,运用指标叠套法对2017、2018年5—11月进行冰雹潜势预报,降雹过程无漏报,TS评分高于国家级强对流主观预报。

大气CO2浓度年际变化及其对农业的影响

选取Scripps海洋研究所(SIO)的大气CO2观测数据,对比使用三种方法滤去大气CO2季节变化信号和人类活动对大气CO2浓度的影响,从而得到其年际变化时间序列,结果表明:18世纪以来,大气CO2浓度持续上涨,并表现出强烈的季节性震荡,北半球从4月开始大气CO2浓度显著减小,8月开始逐渐增大。运用三种不同方法均能较好滤去季节变化信号和人类活动对大气CO2浓度影响,方法一着重研究大气CO2的年际增长率,但未将二氧化碳本身的季节变化和影响其年际变化的其他因素分离;方法二在先滤去大气CO2的长期趋势后,着重研究大气CO2的季节变化规律,在季节变化规律的基础上,得到其年际变化;方法三中认为大气CO2长期的变化趋势表现为人类活动等引起的稳定三角函数增长,但对于大气CO2的长期增长趋势,拟合效果较差。大气CO2浓度增加对农业生产有利有弊,主要包括通过改变绿色植物的光合作用和新陈代谢所导致的直接效应和导致的气候变化所带来的间接效应。

主要农业气象灾害及气象服务措施分析

气象灾害的发生严重阻碍农业发展,因此需通过提供有效气象服务保证农业生产活动的高效开展。在对近年来主要农业气象灾害展开分析的基础上,从智慧气象服务提供、灾害防御体系建立等多个角度探究了应对灾害的气象服务措施,希望能够助力农业实现高效稳定生产。

多源观测资料在盘锦地区一次对流天气中的应用

利用卫星、风廓线雷达、地波雷达、GPS水汽以及地面加密自动气象站等资料分析了2019年8月2—3日在盘锦地区出现的对流天气过程的天气特征。结果表明,此次暴雨为典型的副高后部对流性暴雨,500 hPa高空槽与副高西北部之前强位势梯度使得低空急流稳定维持,槽前正涡度平流的辐散作用使得低层减压及低空急流中的切变涡度扰动是低空低涡形成的重要机制,在地面有β-中尺度低压发展,强降水主要出现在低涡的前侧、地面倒槽顶部斜压性最强的地区。风廓线雷达对对流开始及结束时间有着较好指示意义,地波雷达很好地反映了地面中尺度环流的演变过程,GPS水汽的强烈变化与强对流时段有很好的相关性。卫星显示在急流轴附近不断有MCC生成并沿着副高外围向东北方向移动,表现出一定的“列车效应”机制。

盘锦市自制自立风杆设计实践及运行成效

目前,区域自动气象站多数采用10 m拉线式风杆。区域站日常维护中,因拉线式风杆收放操作困难,造成仪器故障恢复时效长、维护维修成本大、操作安全风险高等诸多问题。针对上述难题,盘锦市气象局设计研制一款低成本、高效率、高质量、安全可靠的自立风杆,彻底解决区域站维护中遇到的问题,并在全地区安装使用,运行效果显著。

盘锦区域自动气象站及农村应急广播运行监控平台设计

区域自动气象站(以下简称“区域站”)和农村应急广播系统运行监控是市级气象装备保障工作的重要部分,但由于站点数量较多,实时监控的难度和工作量较大。现有监控手段缺少集约性、直观性和时效性,因此设计开发一款大屏运行监控平台,将站点的分布运行情况、传输质量、实时数据、发布接收状态以及故障信息等设备运行状态的重要指标集中显示,能够大大减少业务人员的工作量,提升工作质量。

盘锦地区海洋气象观测站升级改造建设研究

多年来,气象部门在城乡建设的区域气象观测网逐步发展成熟,已成为气象预报预警服务的重要数据来源。以盘锦市为例,站网间距已达到10km左右。但在海洋区域气象观测方面还非常薄弱,设备故障率高、维护难度大成为站点运行不稳定的重要因素。本文分析了海洋气象观测站升级改造的重要性,并针对盘锦市沿海地区特点提出了建设思路。

盘锦地区城市热岛效应对降水的影响研究

选取选取盘锦地区34个区域自动气象站2010-2015年逐日平均气温以及2010-2012年降水资料,运用统计对比分析方法,研究城市热岛效应的季节差异及其对降水的影响.结果表明:(1)盘锦地区表现出一定程度的城市热岛效应,但强度并不大.以夏季最为明显,春季和冬季次之,秋季热岛效应最弱.(2)城市热岛效应对盘锦地区年总降水量分布的影响远不如大尺度天气系统,但对弱降水的分布有一定影响,最主要表现在夏季午后的局部热对流.(3)在合适的环境条件下,城市热岛环流和海陆风环流耦合,在城区附近形成边界层辐合线,并加强边界层内中心城区风场垂直切变,这种强迫有利于对流降水的加强和维持.