内蒙古强冷空气时空变化特征及大气环流型分析

【目的】为探究1981—2022年内蒙古强冷空气事件的气候特征及大气环流型。【方法】利用中国气象局逐日降水和日最低气温及NCEP/NCAR再分析数据集,对内蒙古强冷空气事件进行判别,并采用REOF及合成分析等方法对内蒙古强冷空气时空特征及大气环流型进行分析。【结果】就强冷空气事件线性变化趋势空间分布特征来看,2月强冷空气次数增加的站点最多。分析各区冷干型、冷湿型强冷空气次数,1区、2区冷干型强冷空气过程多于冷湿型,3区冷湿型强冷空气过程多于冷干型。长期变化趋势只有3区冷干型、冷湿型强冷空气次数都为减少趋势,1区、2区冷湿型强冷空气次数为增加趋势,1区、2区冷干型强冷空气次数为减少趋势。【结论】各区域形成冷干型强冷空气过程的主要条件是需要有西北气流影响该区域,而形成冷湿型强冷空气过程的主要条件是东南的暖湿气流输送到该区域。

一次风力发电机组雷击致灾过程分析

以一次风力发电机组雷击致灾过程为研究对象,通过对该事故雷暴天气的大气环流形势和大气能量、环境温湿度、热力和动力稳定度,以及雷暴云组合反射率、云顶温度、相态微物理条件和闪电电流强度、剩磁场强度等电过程分析提炼了其致灾过程指标。结果表明,本次雷电灾害等级为重大雷电灾害事故,此次致灾雷暴过程雷达回波组合反射率、云顶温度和相态及雷电流幅值的平均强度属于中等强度,而K指数、500和850 hPa的温度差和假相当位温、总指数TT以及中层垂直风切变对此次致灾过程的指示性较好,从剩磁测试、雷电熔痕现场取证可确定其机舱罩起火原因,因此加强风电场雷电监测预警、风险评估等非工程性防雷措施具有重要意义。

安装场地环境对地面大气电场观测的影响研究

为了研究安装场地环境对地面大气电场观测的影响,选取呼和浩特市2018—2020年大气电场观测资料,运用数理统计和有限差分方法开展了建筑物对地面大气电场影响的观测分析和模拟研究。结果表明,呼和浩特地区晴天大气电场日变化呈双峰双谷型,晴天大气电场均值为123.34 V/m;其日变化与全球普遍变化较为一致,一年之中冬春季晴天大气电场强度较高。当大气电场仪安装在不同高度的建筑物屋顶或安装在离建筑物不同距离的地面时,建筑物对大气电场测量值影响的模拟结果表明,大气电场仪测量值修正系数与建筑物高度呈正相关,遮蔽仰角与建筑物高度呈正相关,而地面影响距离随着建筑物高度的不断增加其增大幅度减小;模拟的修正系数比较适合于该站长期观测大气电场的均值的修正。

气溶胶对新疆冰雹形成物理过程影响的数值模拟研究

利用带有分档微物理方案的中尺度模式(WRF-SBM)模拟了一次新疆夏季的冰雹天气过程,并通过敏感性试验研究了气溶胶浓度变化对雹云微物理特征、降水过程及冰雹形成机制的影响。结果表明:初始气溶胶浓度越大,对流云发展越旺盛。雹云发展阶段,云中液水含量随气溶胶浓度增加而增多,冰水含量在中度污染时最多。冰雹的含量随气溶胶浓度的增加呈现先增加后减小的趋势,相较而言中度污染条件下,云滴尺度适当,过冷云水含量相对充足,更有利于液相水成物向冰粒子的转化,也更有利于冰雹的生长。冰雹最初几乎全部由冰晶碰冻过冷水生成,随后该过程迅速减弱,液滴冻结过程短暂地成为主要来源,但冰雹一旦形成,自身就会迅速收集过冷水开始生长,成为冰雹生长的主导过程。重度污染条件导致各种成雹过程推迟发生。气溶胶浓度增大导致地面液相累积降水增加,冰相累积降水先增加减少,并且气溶胶浓度适当增大可使降雹量及冰相降水中冰雹的比重增加,过量则会减小。在此基础上,本文提出最适合冰雹生长的"最优气溶胶浓度",同时也是人工防雹工作中应重点关注的浓度。

2019年呼和浩特一次强雷暴天气过程综合分析

利用NCEP再分析资料、雷达、卫星资料以及闪电定位资料对2019年7月27日呼和浩特市一次强雷暴天气过程进行了综合分析。结果表明:此次雷暴过程主要受贝加尔湖低压中心和蒙古高原高空槽东移影响;雷暴发生前,K指数和CAPE等不稳定参数均超过阈值,大气层结呈现上干冷下暖湿的不稳定形势,并且垂直方向上低空辐合、高空辐散的结构与强烈的上升气流相配合,为雷暴天气的发生提供了有利条件;在整个雷暴过程中负地闪占主导地位,但雷暴的不同发展阶段地闪分布不同,在雷暴发展及成熟阶段,负地闪数明显多于正地闪数,而在雷暴消散阶段,正地闪数大幅增加,甚至超过负地闪;闪电多分布于强回波区域,但闪电频数最高的地方不一定与强回波中心相对应;地闪的落区主要位于云顶温度低于240 K的区域,对应的云顶相态为冰相和混合相。

内蒙古雷暴活动特征分析

利用1971年-2013年内蒙古地区116个站的雷暴日观测资料,采用常规数理统计、气候倾向率和经验正交函数(EOF)等方法,对内蒙古雷暴日数的时空分布特征和气候变化趋势等方面进行了分析。结果表明:内蒙古地区雷暴日数总体呈东南多西北少的特征,全区年平均雷暴日数为28.0 d,呈现波动减少的趋势,下降幅度为2.0 d/10 a;夏季为雷暴多发期,峰值出现在7月;雷暴平均初(终)日为4月下旬-5月下旬(9月中下旬-10月上旬),雷暴初日在内蒙古中部出现最早,西部其次,东部最晚;根据EOF分析将内蒙古雷暴异常分为全区一致型、东西差异型、纬向型和径向型4种类型,其中全区一致型为主要分布类型。

呼和浩特地区大气电场预警系统预警效果评估

根据雷暴云过程中大气电场特征,基于TS评分标准量化大气电场预警系统预警准确率、空报率和误报率的评价体系。对内蒙古呼和浩特地区2018-2019年大气电场预警系统运行数据进行处理,并利用TS评分对大气电场预警效果进行评估。结果表明,呼和浩特地区的大气电场预警系统预警效果TS评分在0.17~0.39之间,在呼和浩特不同站点具有较好的预警效果。

对灾害性天气气象科普宣传工作的思考

为进一步提升灾害性天气的气象科普宣传能力,文章以2021年11月5—10日内蒙古大部地区出现的强降雪、强寒潮天气过程为例,分析总结此次突发灾害性天气事件的科普宣传和舆论应对工作中的成效与存在的问题,研究如何在灾害性天气中做好科普宣传工作,及时、准确传递权威气象信息,有效回应社会关切,避免出现不良舆论,提升气象灾害科普的传播水平,理应对灾害性天气的影响,探索提高公众的气象科学素养、防灾减灾意识和对气象工作的正确理解。

2020—2021年内蒙古地区地闪活动特征分析

文章利用内蒙古气象部门2020—2021年ADTD型闪电定位仪观测资料,运用数理统计方法和地理信息系统Arcgis软件,对内蒙古地区地闪频次、强度时空分布特征进行了分析。结果表明:内蒙古地闪中负地闪占主导地位,占总地闪的75%左右。地闪主要发生在5—9月,地闪峰值出现在7月。1 d中14:00—19:00是地闪高峰期。全区正地闪电流强度集中在20~80 kA,负地闪电流强度集中在20~40 kA。正、负地闪的电流强度峰值均出现在3—4月和10—12月,谷值出现在8月。1 d内各个时段正地闪电流强度是负地闪的2倍多。内蒙古地区地闪密度和地闪电流强度空间分布不均匀,呈东多西少的分布。