北京地区两次沙尘(暴)天气过程对比分析

通过对 2 0 0 0年 4月 6日和 4月 9日北京地区两次沙尘 (暴 )天气过程的对比分析认为 :蒙古气旋型和不伴有气旋的西北槽型所造成的北京沙尘天气的严重程度不同 ;沙源地区中低层较强上升运动的主要作用是将当地沙尘垂直输送到空中 ,然后在70 0hPa较强西北气流的引导下将卷起的沙尘水平输送到下游地区 ;不稳定层结又加强了沙尘天气 ;沙尘暴区上空z 螺旋度分布的特征是高层为负值 ,低层为正值 ,对流层中低层螺旋度正的大值区与卫星云图显示的沙尘暴区具有较好的一致性 。

我国多跑道运行下的航空气象服务

本文从跑道必须配置的自动气象观测系统(AWOS)入手,主要从四个方面对多跑道(两条或以上)运行下的航空气象服务进行了探讨。一是主要与航空气象人员对外服务有关,如本场天气报告(METAR、SPECI)中数据采集基准点的选择、跑道视程的显示、修正海平面气压采集等的归纳;二是管制部门、机场等用户所需要的相关气象数据信息显示方式、更新速率及如何理解等;三是探讨如何为多跑道运行提供精细化、临近的预报技术支持;最后,本文对航站自动情报服务系统(ATIS)中气象报告种类的选取及注意事项进行了探讨,指出该系统目前存在的问题和需要改进的地方。

北京地区雷暴大风预报研究

利用NCEP1°×1°分析场资料,对北京地区2000—2005年夏季和2006年5—6月出现的30个雷暴大风日对流有效位能(CAPE)、对流抑制能量(CIN)、大气可降水量(PWAT)、垂直速度(ω)、相对湿度(RH)和抬升指数(LI)等物理量平均场进行了研究。结果表明,在雷暴大风发生之前,CAPE有一个明显增大的过程,与之相对应,CIN有一个减少的过程。垂直速度和相对湿度垂直-时间剖面图显示,在雷暴大风发生前,对流层低层一般为上升运动,来自大气中、上层的干冷空气及其伴随的下沉气流有利于不稳定层结的增强;雷暴大风发生当日的20时,大尺度环境场为较强的上升运动控制,上升运动可达到对流层顶高度附近,与之配合,大气中层(600hPa左右)存在一相对湿度为70%的高值区,其中55%的相对湿度高度可伸展到300hPa,大气可降水量达到最大值,抬升指数最小;从22时左右开始,随着不稳定层结的破坏,500hPa以下逐渐转为下沉气流控制。通过与2004—2005年5—8月期间46个普通雷暴日和非雷暴日平均场对比分析还发现,大气可降水量对雷暴大风和普通雷暴有很好的指示意义,即普通雷暴要求大气中含有较高的可降水量,而雷暴大风则较低。认真分析不同类型雷暴大风多普勒雷达回波特征,尤其是多普勒速度图像是做好雷暴大风临近预报的关键。

北京首都国际机场低空风切变观测分析和数值模拟

利用2007-2008年北京首都国际机场气象观测资料和低空风切变的航空记录资料,统计分析了首都国际机场背景风特征和发生低空风切变时的风特征,并针对影响航空飞行安全的低空风切变个例分析了高空形势场,利用中尺度数值模式模拟了低空风切变的发展过程.主要结论有:两年间首都国际机场平均风速冬春季较大,风向主要为西北和东南方向,出现大风的频率也较夏秋季高;低空风切变主要发生在冬春两季,发生时近地面风速在11～15 m/s,风向为西北方向,主要由大气运动本身的变化造成,环流分析更加明确大尺度运动系统过境对低空风切变诱发的影响;数值模式不仅模拟出首都国际机场的低空风切变,还模拟出低空风切变自西北向东南方向的发展过程,其中,高空动量下传可能是诱发机场低空风切变的重要机制.

华北地区一次大雾过程的三维变分同化试验

文中采用WRF非静力数值预报模式及其三维变分同化系统(WRF3D-Var),对2006年1月13—14日发生在华北地区及山东半岛的一次大雾过程进行了包括GTS(Global Telecommunication System)资料、AMDAR(Aircraft Meteorological Data Relay)资料和9210资料的不同资料组合的三维变分同化试验,以及时间间隔分别为6、3和1h不同时间频率的循环同化试验,并以同化分析场为初始场进行了36h的模拟试验。对同化分析场和模拟结果进行了分析,分析结果表明,采用三维变分方法同化AMDAR等多种非常规观测资料后,分析场均有明显的改变,对雾区的模拟结果也有局部不同程度的修正。进一步分析起修正作用的原因得知同化资料后对低层的湿度和层结趋稳性有所改善。同化GTS资料对低层的增湿贡献明显,但对层结趋稳性贡献不大;而同化AMDAR资料主要使层结趋稳性明显,对增湿无贡献;9210资料对低层湿度和层结趋稳性均有贡献。不同时间间隔的循环同化试验表明,多时次的循环同化比单时次的同化分析增量要大,逐时循环同化与6和3h循环同化相比,可明显改善模拟效果。

“04．12．21”飞机积冰天气过程数值特征分析

通过对2004年12月21日发生在民航太原机场附近的飞机积冰过程分析认为: 华北地面高压和河套地区高空槽形成的“回流+倒槽”形势是此次积冰的天气背景, 在具备暖湿环境的条件下,在冷暖空气交汇区域靠近冷空气一侧易发生积冰;除去飞机动力增温影响后,强积冰所需环境温度大致在-6--10℃之间;弱上升气流和冷平流已经侵入的区域内有利于积冰的形成;WAFS数值预报产品可较有效地描述天气系统发展的动力结构和机制,具有较好的积冰形势预报能力,而在国际民航组织向成员国推荐的积冰指数基础上重新构造的积冰指数可以更好地预报积冰天气的发生区域。

北京地区一次平流雾过程的分析和数值模拟

2007年2月21日北京地区发生了一次严重的平流雾,对广大群众的出行和交通影响甚大,属高影响天气事件。该文利用首都机场地面观测、北京市自动气象站观测以及NCEP分析场等资料对该过程进行分析,同时利用MM5模式对该过程进行数值模拟研究。分析表明:造成北京地区此次平流雾的主要天气形势是弱低压辐合型。平流雾发生前,北京地区没有明显冷空气侵入,大气层结相对稳定,地面观测到中尺度辐合线,其南侧的东南气流向北京地区输送了水汽,为夜间雾的形成提供了良好的基础条件。模拟结果表明:模拟的雾区范围及其移动基本与实况吻合,显示了中尺度模式预报平流雾的潜在能力。进一步分析表明:雾区的边缘具有明显的水平温度梯度;在贴地面层东南气流被雾区阻挡偏向西,在雾区前沿辐合;雾区的逆温区前沿930 hPa以下存在一个明显的垂直热力环流,雾区下沉,雾区前沿上升。

首都机场大雾的分类特征和统计分析

普查了1999～2006年首都机场逐时的风、温、压、湿和能见度资料以及首都机场自动观测系统（AWOS）的连续自动记录资料．对出现的大雾过程进行分类，并分别统计分析了各类大雾出现的时序特征、背景场特征以及出现前和消失时的气压、风场等物理量特征。分析发现首都机场的大雾过程以辐射雾为主，出现前湿度递增，风向以东南风和东北偏东风较多；平流雾以东南和偏东方向平流为主，出现前湿度突增，能见度急速降低，81．8％的平流雾达到了重雾的标准，重雾的出现率高，对飞行危害最大。锋面雾多为本站处于冷锋前部，伴随平流或辐射过程的持续性大雾．出现时间早于辐射雾，多集中在傍晚到夜间，持续时间长，锋面过境后大雾才能消散。

华北地区晴空颠簸的分类特征及分析

以2005—2008年发生在北京飞行管制区范围内的18例晴空颠簸为样本,在普查颠簸发生时天气形势的基础上,对造成华北地区晴空颠簸的天气形势进行分类,分为高空急流型、高空槽线型、切变线型和高空脊型。并结合卫星云图,归纳总结了每类晴空颠簸的特点和预报着眼点。通过对2006年1月2日发生在华北地区的一次飞机颠簸过程进行诊断分析,结果表明:在高空急流区边缘风切变较大及与高空急流相联系的等温线密集区边缘温度梯度较大的区域易产生颠簸。飞机颠簸的发生,是温度平流通过在高空急流附近的等温线密集区边缘所激发出的垂直运动引起。

混铁车常见机电故障分析及处理

为了缩短维修人员对混铁车机电故障的处理时间,大幅提高检修效率,工作中通过直接观察和利用仪表检测的方法,从电气和机械两个方面来分析判断混铁车运行中存在的无法倾翻、倾翻中有异常声响、倾翻不止、主令控制器角度偏差以及回罐等故障产生的原因,并提出了相应的处理办法。实践证明,这些方法能够迅速排除混铁车机电故障,确保其运行效率。

贵阳机场一次辐射大雾的数值模拟研究

利用中尺度数值模式MM5对贵阳机场的一次辐射雾天气过程进行数值模拟研究,并在成功模拟的基础上,进行敏感性试验。结果表明:MM5中尺度非静力模式对此次大雾的生消演变过程具有较好的数值模拟能力;辐射是雾发生的关键因素;模式中大气辐射传输过程及微物理过程的选取对雾的强度及雾区分布有明显影响。

非地转湿Q矢量分析及其在暴雨过程中的应用

从包含非绝热效应的“P”坐标出发,直接通过方程各项的量级比较,对方程尺度分离后进行简化,引入非绝热加热作用的非地转湿Q矢量概念,并推导出其表达式以及以非地转湿Q矢量散度为唯一强迫项的非地转ω方程。并将其在实际暴雨过程中应用,分析非地转湿Q矢量在降水过程中的可应用性。发现非地转湿Q矢量散度的辐合区与上升运动有较好的对应关系,而且与非地转ω方程的垂直速度相比较能分离出较小的尺度,对暴雨的预报起更好的指示作用。

边界条件对中尺度数值预报模式影响的试验研究

利用WRF非静力中尺度数值预报模式,对2006年1月13—14日华北地区及山东半岛一次大雾天气过程进行不同大小模拟区域、不同边界条件(分别采用NCEP和T213资料)的模拟对比试验,对模拟预报场与实际分析场进行对比分析.结果表明:中尺度模式初值显著影响模式积分开始后的一段时间,随着时间的延长,边值对模式预报的影响愈加显著;初值与边值影响的时间长短与模式区域有关,模式区域越大,初值影响时间越长,边值影响整个区域的时间越晚;反之,模式区域越小,则模式初值影响时间越短,边值起决定作用的时间越早;模式边界值信息影响模式内区的地面信息的速度大约与中低层天气尺度波动移动速度相当;模式初值影响地面及低层要素的时间比高层要素长,相反边值影响高层要素的时间比低层快得多,这与稳定形势和高低空气流速度的差异有关;模式初值影响热力要素及水汽要素的时间比动力要素要长.这些结论为区域中尺度模式的建立起到一定的指导意义.

航空气象要素预报算法和个例研究

介绍了颠簸、积冰、风切变航空气象要素的预报算法,其中对晴空颠簸采用L-P指数预报,对积冰的预报采用在经典积冰指数基础上计算VV指数预报,对风切变指数采用对垂直风切变和水平风切变以不同权重相加得到风切变指数的预报算法。实现了基于中尺度数值模式MM5产品的晴空颠簸、积冰、风切变的航空气象要素的预报,并对以上3种天气过程分别进行了典型个例分析,重点在于模式预报结果与实况天气的对比验证,结果表明中尺度数值模式对积冰、颠簸、风切变有一定预报能力。

国际航空气象特殊电码的识别

日常航空天气报告(METAR)和航站天气预报(TAF)分别按照《国际航空气象电码》的格式和标准进行编制和发布。由于该电码允许一些国家对其进行修改和根据本国情况发布附注组内容,造成METAR和TAF中出现许多特殊电码。本文收集整理了大量实例。

北京地区两次沙尘(暴)天气过程诊断对比分析

引言沙尘(暴)天气是我国北方春季较为常见的一种灾害性天气现象。根据水平能见度的大小,沙尘天气可划分为浮尘、扬沙和沙尘暴三个等级。有关资料研究表明,1999年后我国大部分地区沙尘天气有明显增多的趋势。首都机场2000年共出现能见度小于3公里的沙尘天气7日,2001年共出现4日。特别是2000年4月6日,首都机场短时出现能见度1公里的沙尘天气,北京南苑等地能见度短时小于1公里,达到了沙尘暴的强度。因此,加强沙尘暴天气的研究,提高沙尘(暴)的预报水平,是十分重要的课题之一。本文通过对发生在首都机场两次相邻天气过程的对比分析,意在探寻影响北京沙尘(暴)天气过程的主要天气系统、环流特征和预报着眼点。

首都机场冬季初次明显降雪分析和预报

强降雪不仅使能见度变坏，还会造成跑道积雪，当地面温度适宜时，还会造成跑道积冰，是冬季影响航班正常起降及飞行安全的重要天气现象之一，其经常造成大面积航班延误，甚至酿成飞行事故。2001年12月7日，一场突如其来的降雪造成北京地面交通的瘫痪和大面积航班延误或取消。

数值预报产品及多普勒雷达产品在雷暴短时预报中的应用

一、引言2002年5月10日下午北京出现了全市范围内的对流性天气,其中朝阳、通州、延庆出现了冰雹天气,通州、古北口、汤河口、佛爷顶出现了雷雨大风,风速最大是汤河口,达到24m/s,密云降雨量为29.8mm,通州降雨量为20.0mm。首都机场飞行管制区北扇区从当日下午06:00UTC开始出现积雨云(CB),航路飞行的飞机开始绕飞,0927 UTC—1013 UTC首都机场出现雷雨天气并伴有短时偏东风,最大1000UTC为10006G11mps(即为风向100度,风速6米/秒,G表示阵风,其后数字为阵风风速,下同),降水量达19.4mm。

“20060102”飞机颠簸天气过程诊断分析和数值模拟

通过对2006年1月2日发生在华北地区的一次飞机颠簸过程进行诊断分析,并利用MM5中尺度非静力模式对此次过程进行数值模拟分析,结果表明:在高空急流区边缘风切变较大及与高空急流相联系的等温线密集区边缘温度切变较大的区域易产生颠簸.飞机颠簸的发生,是温度平流通过在高空急流附近的等温线密集区边缘所激发出的垂直运动引起.L-P指数反映了空中风切变和温度切变的大小,用MM5输出结果计算的L-P指数对颠簸区范围及强度的判断和预报具有很好的指示意义.