承德山区夏季短时强降水的时空分布及环境参数特征

利用河北承德山区自动气象站观测资料、卫星资料、承德CB型多普勒天气雷达探测资料以及NCEP再分析资料,分析了2008—2017年夏季6—8月承德山区146次短时强降水事件,结果表明:夏季承德山区短时强降水的大尺度环流型特征表现为冷涡型的占比最高,达45%,西风槽型次之,占34%,副热带高压(以下简称副高)外围型仅占21%;其中,6月的短时强降水大多发生在冷涡背景下且强降水落区分散,而7月上旬至中旬的短时强降水多受西风槽影响,7月下旬之后转变为副高外围型;副高外围型和西风槽型短时强降水空间分布相似,多集中在承德南缘燕山迎风坡。此外,与华北雨季主要受副高北跳影响不同,承德山区短时强降水集中在6月下旬至7月下旬,且其峰值出现在冷涡和西风槽共同影响期间。产生短时强降水的中尺度对流系统主要从西南(北京东北部)、西北(内蒙古)移入承德区界,另外还有相当一部分承德本地新生的对流风暴。传统雨季以副高外围型为主,其水汽含量较高且存在明显的湿舌,南部山区850 hPa比湿在12 g·kg^(-1)以上,且有较大范围水汽输送,其他流型下的短时强降水过程水汽含量低且水汽输送量不显著,冷涡型850 hPa水汽含量仅为8 g·kg^(-1)。承德山区区域平均大气可降水量中位数值仅为33 mm,冷涡型低至29 mm,即使是副高外围型大气整层可降水量中位数值(38 mm)亦较南侧平原地区低15 mm。承德山区短时强降水发生在层结极不稳定的环境下:冷涡型和西风槽型850 hPa和500 hPa温差中位数值分别为28.6℃和27.9℃,而我国其他地区(包括山区)多在25℃以下。

基于贝叶斯方法的承德山区冰雹潜势预报研究

利用承德山区冰雹实况资料、承德CB型多普勒天气雷达探测资料、NCEP FNL再分析资料及NCEP-GFS模式预报资料,统计2000—2020年4—9月承德山区184个冰雹天气个例的相关环境参数分布特征及预报阈值;基于箱线图结果给定起步最优阈值条件,将2014—2020年4—9月有冰雹观测记录或组合反射率≥60 dBz的样本记为冰雹实况,依据邻近地点、临近时间原则将实况匹配到再分析数据网格上,构建正、负样本数据集,进行特征参数选取、区间分割及概率计算,利用贝叶斯方法建立3、6、9、12和24 h冰雹潜势预报模型。针对2021—2022年6—8月的天气过程进行试报和检验,结果表明:贝叶斯方法在冰雹天气的实际预报业务中具有一定的可行性,潜势预报模型识别冰雹的命中率均在90%以上,平均临界成功指数为40.3%。该方法优于概率预报和配料法,可以给出有无冰雹的确定性预报,客观性更强,对山区强对流天气预报有一定的借鉴作用,但由于再分析资料的时空尺度远大于冰雹等强对流天气,故存在一定的空报。