台风“暹芭”不同阶段的大暴雨雨滴谱特征分析

以国家气象观测站雨滴谱资料为主,结合雨量计、雷达和ERA5再分析资料,分别选择江永站和宁乡站代表倒槽、低压阶段,分析2022年台风“暹芭”影响湖南不同阶段的大暴雨雨滴谱特征。研究表明:①层状云降水频次远高于对流云降水,江永站降水稳定连续而宁乡站降水随时间波动明显,直径0~1 mm的粒子数浓度最大,高于东亚普通对流性降水;②直径0~1 mm的雨滴对数浓度贡献最大,雨量贡献以直径1~3 mm粒子为主,直径大于1 mm的粒子对宁乡站对流降水贡献最大;③江永站平均尺度谱谱宽与雨强成反比,宁乡站大滴端“上翘”且小雨滴谱浓度和谱宽与雨强成正比;④江永站对流云降水的平均lg_(10)N_(w)-D_(m)值偏向海洋性对流,宁乡站介于海洋性对流和大陆性对流;⑤江永站的μ-λ关系式为λ=0.02μ^(2)+0.48μ+3.58,宁乡站是λ=-0.01μ^(2)+0.9μ+1.59;根据降水类型选择Z-R关系反演的雨强与真实雨强更接近,可改善强降水估计精度。

南岭地区一次高架雷暴冰雹过程双偏振特征分析

2023年3月22—23日南岭地区郴州发生了一次高架雷暴冰雹过程,降雹范围广、冰雹直径达20 mm,在高架对流中鲜见。为增强对此类冰雹过程的预报预警能力,利用常规气象观测数据、SA波段双偏振雷达产品,对此次过程的天气形势、双偏振雷达回波特征进行分析,结果表明:(1)此次过程发生在地面锋线北侧冷区内,属于典型的高架雷暴,降雹落区位于地面锋面北侧140 km处,20 mm直径大冰雹由超级单体风暴造成。(2)导致郴州南部出现大冰雹的风暴可分为初生、发展跃增、降雹、减弱消亡阶段。风暴发展跃增阶段的强回波中心迅速增高且垂直累积液态水含量(VIL)跃增,差分反射率因子(Z_(DR))柱伸至0℃层以上4~5 km,上升气流强劲,有利于冰雹发展;降雹阶段强回波中心迅速降低,弱回波区(WER)消失,Z_(DR)柱高度明显下降,下降融化的冰雹表现为Z_(DR)和差分传播相移率(K_(DP))向着地面方向逐渐增大,K_(DP)足位置与降雹落区对应较好。(3)大冰雹的三体散射(TBSS)特征表现为根部Z_(DR)值较大,随着径向距离增加,Z_(DR)值迅速减小,相关系数(CC)明显偏低;大冰雹的旁瓣回波特征表现为低Z_(DR)、低CC,以上双偏振特征为大冰雹预警的关键关注点。

L波段探空高分辨率廓线中近地层信息分析及相关模型

L波段高空气象探测系统的更新换代,提高了大气探测精度,L波段"秒级"数据为垂直高分辨率廓线探测信息的获取提供了气象要素再分析的基础平台。为了探讨L波段探空垂直高分辨数据应用的可行性,考虑到用于对比分析的其他观测系统获取"秒级""高时间密度"同步观测数据的设备条件,本文重点选用了JICA(中日气象灾害合作研究中心项目)PBL(行星边界层)通量铁塔梯度观测系统来进行对比分析,并构造L波段探空再分析与通量铁塔近地层气象信息相关模型。研究结果表明,L波段探空垂直高分辨率廓线近地层数据能够较好地描述大气边界层内近地层温、湿、压;所建立的温、湿、压模型具有推算PBL铁塔近地层的温、湿、压的可行性。研究结论可为L波段高分辨率垂直廓线再分析平台及其对大气结构描述可行性提供具有应用价值的技术基础。基于L波段高分辨率垂直廓线再分析信息平台的构造,将有助于开发全国L波段探空在数值模式应用方面的潜力,推进探空垂直高分辨信息在数值模式同化系统中新技术的发展。

郴州市近5年7—9月东风波暴雨特征的研究

利用常规观测资料、NCEP 1°×1°间隔6 h再分析资料,分析郴州市2016—2020年7—9月东风波的暴雨分布特征及系统结构,对东风波按3种类型归类。得到以下结论:(1)影响郴州产生暴雨的东风波8月份出现最多,以深厚东风波为主,中低层东风波相对少见;东风随高度的变化对暴雨落区影响大,当东风随高度增加时,暴雨发生在东风波槽前东北气流中,当东风随高度变化不明显时,暴雨发生在东风波槽后东南气流中。深厚东风波槽线距离郴州在1~2个经距内极有可能产生暴雨过程,且槽前槽后均有可能出现暴雨;中低层东风波降水发生在槽后;高层东风波暴雨80%发生在槽前。(2)东风波造成天气以对流性降水为主,且常伴有雷暴大风天气,而中低层东风波造成的极大风速最大,强对流时段大多数集中在午后到傍晚和后半夜。深厚东风波可造成大范围、区域性、局地性暴雨过程,但大范围暴雨过程均由深厚东风波系统造成;高层东风波均造成局部性暴雨过程;而中低层东风波造成区域性暴雨过程。对三类东风波总结了天气概念模型。

郴州2014年“8·19”暴雨过程分析

利用常规观测资料、NCEP 1°×1°6 h间隔再分析资料、地面自动站降水实况资料以及郴州多普勒雷达探测资料等,从环流背景、形成机理、雷达回波等方面,对2014年8月18—19日发生在郴州的一次暴雨过程进行分析。结果表明:(1)高层辐散,500 h Pa低槽东移,中低层切变是该次过程的主要影响系统。(2)过程各层虽未出现明显的急流配合,但850 h Pa水汽通量散度大值区对强降水有较好的指示作用。(3)K指数和假相当位温(θse)都表征此次过程不稳定能量较强,为强降水提供了充足的能量供应。(4)列车效应是造成西部和北部降水较强的主要原因。(5)风廓线(VWP)出现第1条完整的垂直风廓线对强降水的预报有指示意义,VWP高层大风的下传表明高空动量下传,是短时临近预报判断雷达站点附近回波是否增强的一个判断指标。

基于多普勒天气雷达资料的“6.1”监利极端大风成因分析

2015年6月1日湖北省监利县发生一次由下击暴流带来的极端大风天气过程(简称"6.1"监利大风),受其影响,"东方之星"客轮在长江侧翻失事。应用常规观测资料以及加密自动站资料、探空资料、多普勒雷达产品与NCEP再分析资料,分析了"6.1"监利大风过程的环流背景与影响系统,基于雷达资料,重点探讨了其形成原因。结果表明:(1)较强的低层垂直风切变、较低的对流凝结高度等是其发生的有利条件,地面中尺度涡旋、冷锋的发展为其提供了触发机制;(2)"6.1"监利大风由线性多单体风暴造成,其在强盛阶段伴随有超级单体,并连续多个体扫出现中气旋;(3)风暴单体在发展成超级单体后,中气旋旋转速度逐渐增强、底部高度不断降低很可能是龙卷大风产生的先兆;(4)导致"东方之星"失事的下击暴流带来的极端大风(以下简称极端大风)发生前和期间均伴随低仰角速度大值区发展,而极端大风发生时风暴单体的中气旋特征已减弱,此外,极端大风产生前连续5个体扫强反射率因子核出现持续下降;(5)雷达径向速度产品、风暴属性表产品、中气旋属性表产品对"6.1"监利大风临近预警具有重要参考价值,风暴演变趋势、中气旋属性表、低仰角速度大值区在极端大风产生前均呈现出具有一定指示意义的特征。

郴州市冰雹天气预测预警及人工防雹方法研究

通过使用郴州各气象站的历史冰雹资料和多普勒雷达资料,统计分析了郴州市冰雹的气候特征,归纳了冰雹发生的天气形势、雷达回波和大气层结特征,给出了冰雹预测的物理量判别指标,为提高郴州冰雹天气的预报预警能力作了有益的探讨。还研究了人工防雹作业技术和方法,为提高人工防雹作业指挥水平提供技术支持。

郴州秋季连阴雨天气过程气候特征与预报

利用郴州市1981-2010年的气候观测资料,按照定义秋季（9月21日-11月20日）连阴雨天气过程的条件进行相应的资料处理,统计出每一次连阴雨天气过程,并对发生的每一次连阴雨天气过程的天气背景进行分类统计分析。结果表明,郴州各县市区连续3d以上的秋雨次数分布呈现中部地区多、南部地区少,10月上旬和11月中旬是秋雨过程的多发期。郴州秋季连阴雨天气的形成,其大气环流形势和季节性转换基本一致,其中地面冷空气入侵影响郴州是秋季连阴雨开始的主要特征;与长波槽系统的稳定维持有着密切的关系,沿海槽的建立是郴州秋季连阴雨天气结束的主要特征,长波槽系统的稳定决定秋雨的长短。总结郴州秋季连阴雨天气过程的变化特征,有助于提高对郴州秋季连阴雨天气过程的预测预报水平,提升为农气象服务水平。

郴州地质灾害预警信息联合快速发布系统构想

为了全面提升郴州市地质灾害预警预报能力,提高地质灾害防治能力和水平,郴州市国土资源管理局与郴州市气象局在预计有地质灾害发生时,向社会公众联合发布地质灾害气象预警信息,在防治地质灾害、减轻灾害带来的损失等方面起到了积极作用。在此就基于SWAN系统建立预警信息快速发布渠道提出了新的构想。

基于模糊层次分析法的气象预警投资风险评价

从郴州气象预警中心项目实施阶段的投资风险的基本特点出发,结合建设方、施工承包方、设计方、监理方、造价咨询方、政治风险、自然风险、社会风险、经济风险等九个准则组成了投资风险评估体系,运用模糊层次分析法确定风险指标权重,通过郴州气象预警中心实例将理论与实际结合,经检验符合项目实际情况,给出了具体的风险评估步骤,将其运用到其他项目的投资风险评价方面具有现实可行的意义.