新疆阿克苏地区冰雹时空分布及雷达回波特征

利用"新疆气象灾情直报系统"冰雹灾情数据和阿克苏地区人工防雹作业信息,分析了阿克苏地区9县市2010—2019年冰雹天气的时间变化和空间分布特征,选用阿克苏地区9县市2009—2019年10场冰雹天气过程,应用美国Gibson Ridge Software LLC公司GR2Analyst雷达产品处理软件分析二次产品,得出以下结论:阿克苏地区近10 a平均每年出现冰雹14.5次,冰雹次数呈增多趋势,主要表现为春秋两季增多,5—7月冰雹天气高发,15—20时是冰雹易发时段,18—20时为高发时段,沙雅县和温宿县是阿克苏地区冰雹频发区。统计10个冰雹个例对流单体,1.5°仰角平均最大回波强度为50.7 dBZ、平均回波顶高为9.4 km、平均最大垂直液态水含量为12.8 kg·m^(-2)。超级单体风暴的雷达回波PPI上有"V"形缺口,垂直结构RHI有弱回波区或有界弱回波区。有界弱回波区或弱回波区面积越大、弱回波区上部回波越强、弱回波区高度越高,则冰雹越强,多单体风暴和单体风暴雷达回波的主要产品值明显小于超级单体。近10 a阿克苏地区人工防雹作业需关注春秋两季冰雹增多趋势,人工防雹作业高峰时段应集中在16—19时,比冰雹高发时段提前1~2 h。

DOGRAFS模式气温、降水预报产品在阿克苏地区的初步应用与检验

DOGRAFS (Desert-Oasis-Gebi Rapid Analysis&Forecast System)系统是基于WRF模式的预报系统,由中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所负责运行维护,模式产品提供新疆气象部门各级台站使用.2014年阿克苏气象台开始应用该系统的模式预报产品,并对2014-2015年阿克苏地区出现的主要降水天气过程模式预报性能进行检验.结果表明:模式站点预报产品对阿克苏地区降水天气过程的平均预报准确率达40％,个别天气过程准确率达70％～80％,具有一定的参考价值,但气温预报准确率较低.DOGRAFS模式24 h降水落区产品预报平均准确率为65.5％,有比较好的参考价值.降水格点预报准确率为42％,略高于预报员全年平均水平.温度格点预报准确率较低、误差较大,特别是最高气温预报普遍偏低,山区尤为明显.

阿克苏地区初秋一次暴雨过程诊断分析

利用常规地面与高空观测资料、自动站逐时资料、NECP1°×1°再分析资料,对阿克苏地区2015年9月7日局地暴雨进行分析。结果表明,此次暴雨的主要成因有:(1)100hPa南亚高压双体型、200 hPa高空急流以及500 h Pa中亚槽提供了有利的环流背景,"三支气流"配合加强了动力以及热力条件并促使水汽快速汇集,强度为8 g·cm^(-1)·hPa^(-1)·s^(-1);(2)暴雨过程的大部分水汽是通过低层偏东气流接力输送,水汽的来源主要为南海及孟加拉湾;(3)暴雨发生前阿克苏处于高能高湿不稳定区域,存在315.9 J·kg^(-1)的不稳定能量,水汽上干下湿体现了一定的对流特征,同时锋区、垂直风切变、湿层以及不稳定能量的突变预示了强对流天气的发生;(4)低层风场辐合触发对流,地面辐合线及偏东风输送位置影响暴雨落区,加之较好的地面热力条件以及独特的地形增益暴雨强度。

塔里木盆地北缘一次局地极端暴雪天气异常机制及成因

2021年4月2日塔里木盆地北缘拜城县出现突破历史同期极值的灾害性暴雪。利用ERA5高分辨率再分析资料、自动气象站观测资料和FY-2G卫星资料,分析了极端暴雪天气环流异常、多尺度环流特征及物理机制。结果表明:(1)高层伊朗高压及低纬东风气流的异常导致中亚低涡与高原低涡异常结合,加强了低层异常东风气流,东风急流引导南海、孟加拉湾暖湿空气沿河西走廊到达塔里木盆地中部,使得水汽辐合及垂直上升运动加强,在地面辐合线触发下,产生极端降雪天气。地面冷高压稳定维持,导致塔里木盆地持续降温,而拜城位于海拔1000 m以上的浅山区,二者共同作用,造成拜城4月降水相态仍然为雪。(2)垂直位温梯度和西风异常导致湿斜压不稳定发展,形成低层锋生和高层及近地面湿位涡异常,而锋生作用和湿位涡异常又通过垂直运动变化影响降雪的发生发展。对于拜城而言,起决定作用的是中层的上升运动及300~500 hPa的垂直风切变。(3)中尺度云团不断发展并向东北移动经过拜城县上空,增加了降雪持续时间和降雪强度,移动方向和传播方向的一致性则决定了中尺度云团生消演变特征。研究结果可加深对塔里木盆地局地极端暴雪成因的认知,为精确预报、精准服务提供科学支撑。

浅析编程提取计算阿克苏春季大风预报预警指标站关键要素

通过VB6．0语言编程，实现提取Micaps地面实况资料，计算显示阿克苏春季大风预报分析关键要素值，指标站与本站格点气压差、本地站点3h变压≥3hPa（阈值）站点、指标站风速≥6m／s和20m／s（阈值）等要素值并预警提示，在春季灾害性大风的分析及预报服务方面具有较好的实用价值，有助于预报人员快速计算分析资料，进一步提高了分析处理春季大风预报预警的效率，减轻了工作强度。本文重点说明了编程思路方法和步骤及需要注意的问题，并给出部分源程序代码。

阿克苏地区一次强对流天气卫星云图及雷达特征分析

利用常规气象资料、FY-2F/G云图和CINRAD/CC雷达等资料对2016年7月8日阿克苏地区强对流天气的卫星云图及雷达特征进行了分析。结果表明:(1)锋区短波配合中层湿冷、低层干暖的大气层结,加之中低层较大的垂直风切变及地面中尺度触发(辐合线、干线)机制,有利于对流系统的生成、发展及维持;(2)探空物理量表现出一定的短时大风、冰雹等对流天气潜势;(3)V型云、楔形云、弧状云线、下风方向卷云羽及上冲云顶、褶皱及暗影表明对流云垂直发展高,垂直风切变大、上升气流强;(4)水汽云图上,头边界西南侧有晴空大气湍流发生,对流云沿干湿空气边界不断发展合并,最强天气出现TBB亮温梯度大值区;(5)影响温宿县、柯坪县产生大风的系统分别为脉冲风暴和阵风锋;(6)雷达图上表现出了三体散射、弱回波区、强回波偏移、径向速度辐合等特征。

阿克苏地区短时强降雨时空分布和卫星云图特征

基于2012—2018年风云系列卫星云图资料(红外图像、水汽图像、TBB图像),区域自动站小时降雨资料,高空、地面常规观测资料,统计分析阿克苏地区短时强降雨的时空变化和卫星云图特征。结果表明:(1)短时强降雨主要出现于6—8月的16—20时,空间分布为北部山区最多、浅山区次之、平原及南部沙漠地区最少,降雨强度多为10.0~19.9 mm/h,小时最大降雨量出现在乌什北部山区;(2)区域性短时强降雨卫星云图环流分型为西南气流型和西北气流型;(3)主要影响云系为低槽锋面云系、雷暴云团(以此为主);(4)雷暴云团主要生成方式为低涡外围分裂以及多雷暴云单体,主要生成于拜城县北部山区、温宿县北部山区,生成时段集中在13—16时,形状大多呈团状,主要路径为自西向东,强降雨往往发生于云团发展的中后期;(5)水汽边界主要有斜压叶急流边界、底涌边界对应于西南气流和西北气流型;(6)强降雨多出现在TBB边缘密集带及TBB中心最低温度区域。

阿克苏2014年“4·23”大风沙尘暴天气诊断分析

应用阿克苏地区10个测站和63个区域自动站2014年4月22-25日大风沙尘天气过程前后的实测资料、T639、ECMWF资料、DOGRAFS模式站点预报产品及NECP全球再分析资料分析了大风天气过程的成因、特征,结果表明:这是一次高空急流和垂直环流配合下,高空动量下传,动力和热力机制共同作用下触发的大风沙尘天气过程.

博斯腾湖流域径流变化及年内分配特征

以博斯腾湖流域两大主要入湖源流——开都河和黄水沟为例,基于新疆塔里木河流域管理局1956—2021年逐月实测径流量资料,采用集中度、线性回归、Mann-Kendall秩次检验法等方法,研究开都河和黄水沟径流变化及年内分配特征。结果表明:开都河和黄水沟年径流量总体呈增加趋势,年径流量整体出现“减少—增加—减少”的阶段性变化;开都河和黄水沟年径流量分别在1996、1994年发生突变,突变后径流量年际变率大,年平均径流量比突变前高;逐月径流量整体呈增加趋势,冬季月径流量增加趋势显著;全年各月径流分布呈单峰型,年内径流量主要集中在夏季,径流量峰值均出现在7月;突变后各月平均径流量均高于突变前和多年平均值;各项指标特征值表明,开都河年内径流量分配有均匀发展态势,黄水沟年内径流量依然集中;开都河径流量主要受降水和气温共同影响,黄水沟径流量主要受气温变化的影响。

2016年5月新疆第一师三团一次强冰雹天气成因分析

利用FY-2F/G云图、CINRAD/CC雷达、NCEP以及ECWMF、T639细网格资料和阿克苏自动站资料对2016年5月5日兵团1师3团强冰雹天气进行分析。结果表明:天气发生前阿克苏地区形成"上冷下暖、上干下湿"的不稳定层结,中高层干冷空气侵入与地面中尺度辐合线是触发冰雹天气的主要系统;短波槽自身携带水汽和低层东风输送水汽为冰雹天气提供水汽来源,低层东西风辐合与地形抬升作用为对流发展提供初始动力条件。对流云在东移南下的过程中合并加强形成对流复合体,头部有穿透性云顶凸起,尾部有长达250 km卷云砧,TBB<-50℃冷云区面积达750 km2,云体南侧有明显的"弧状云线"。对流单体生命史长达2 h,组织结构完整、有明显的悬垂结构、高悬强回波核、弱回波区和回波墙,风暴顶有类似三体散射的"假象"回波,具有明显的强风暴回波特征。

阿克苏地区温宿县7.30暴雨过程分析

利用MICAPS常规高空、地面观测资料,系统地分析了2018年7月30日发生在阿克苏地区温宿县的暴雨天气的大气环流形势演变、水汽输送源地及强降水天气触发机制。结果表明:(1)高层南亚高压与副热带大槽稳定少动,中层中亚低涡外围不断分裂短波造成此次暴雨天气。(2)高低空配合:三支气流(西南+西南+偏东)。(3)物理量:暴雨点位于水汽通量、垂直速度、假期相当位温大值区,高层冷平流下传,冷暖平流交汇,有利于产生强对流天气。(4)不稳定能量及触发机制:探空层结曲线形状有利于出现短时强降水,自动站三支气流(南+北+东)交汇,加之地形抬升,触发博孜墩产生强降水。

1971—2014年新疆区域寒潮气候特征

利用1971—2014年新疆105个台站逐日最低气温资料,分析了新疆寒潮天气的时空变化特征。结果表明:1新疆单站寒潮北疆多、东疆次之、南疆少,阿勒泰地区发生频次最高,其次是哈密北部、巴音布鲁克和塔城大部地区,南疆中西部地区发生频次最少。新疆区域寒潮天气冬季最多、秋季和春季次之,2月发生频次最高;春季寒潮主要集中在3—4月,秋季寒潮主要在10—11月。2新疆寒潮影响区域主要在北疆地区,其次是东疆、南疆东部,南疆西部影响次数最少。春季主要影响区域为北疆东部、沿天山一带和南疆东部;秋季为东疆、北疆沿天山以及北疆东部和北部地区;冬季为北疆东部和沿天山一带。3新疆区域寒潮过程一般持续3~7 d,过程极端最低气温主要出现在寒潮爆发当天或次日,极端气温出现时间延迟天数不超过4 d。寒潮过程最低气温24 h平均降幅在10.7℃,最大19.3℃,单站最大25.3℃;寒潮过程平均降温14℃,最大达18.8℃,单站最大32.7℃。