南疆西部秋季一次罕见暴雪过程诊断分析

利用常规气象观测资料,FY-2G卫星、喀什多普勒雷达、全球同化系统(global data assimilation system,GDAS)数据及NCEP(1°×1°)再分析资料,对2020年11月20-23日发生在南疆西部喀什、克州地区的一次暴雪天气过程进行了多尺度诊断分析。结果表明:500 hPa中亚低涡为此次暴雪天气过程发生的大尺度环流背景,700~850 hPa切变线提供有利的动力条件,中低层持续上升运动以及低层辐合、高层辐散的配置为暴雪提供动力支持;HYSPLIT水汽后向轨迹模拟结果显示,此次暴雪水汽源地主要在里海-咸海、西西伯利亚,不同高度上两者水汽贡献率有明显差别,里海水汽贡献率大于西西伯利亚水汽贡献率,因此偏西路径水汽输送占比略多;整个暴雪天气过程中雷达回波以层状云回波为主,回波强度仅为20~25 dBz,但有弱的对流特征;降雪开始时卫星云图上云顶亮温迅速下降,降雪区处于其等值线边缘的梯度大值区。

三种趋势分析法在东帕米尔高原降水特征分析中的应用

基于东帕米尔高原3个气象站近58年(1961—2018年)逐月降水量资料,借助创新性趋势分析(innovative trend analysis,ITA)法、Mann-Kendall(M-K)非参数检验和Sen’s斜率估计法分析了东帕米尔高原降水量的变化趋势。结果表明:三种分析方法得出的结论具有一致性,近年来东帕米尔高原降水量呈增加趋势。Sen’s斜率估计法分析得出有69.44%的月份降水呈增加趋势,11.11%的月份呈减少趋势;M-K法分析得出有75%的月份降水呈增加趋势,22.22%的月份呈减少趋势;ITA法分析得出有94.44%的月份降水呈增加趋势,5.56%的月份呈减少趋势。三种方法在分析过程中也存在着差异性,如利用Sen’s斜率估计法分析塔什库尔干气象站点时有5个月无变化趋势,与其他两种方法分析结果差异较大。而ITA和M-K法较为准确地辨识时间序列的变化趋势,且不受异常值影响;三种分析方法中,显著性趋势最强的是ITA法,其次是M-K法,Sen’s斜率估计法表现较为一般。其中,ITA分析法有63.89%的月份通过了0.10的显著性水平检验,M-K有25%的月份通过了0.10的显著性水平检验。相较于传统分析方法,ITA的优势在于,它能够给出不同月份不同级别降水量增加或减少的范围和趋势,所以可以有效地识别传统检验无法确定的隐藏的微趋势,更有助于分析水文气象方面数据系列的变化趋势。

喀什地区浮尘天气特征及一次重污染天气成因分析

根据1961—2018年喀什地区9个国家站浮尘日数逐日观测资料,利用气候学统计、M-K突变检验等方法分析喀什地区浮尘日数的时空分布等气候特征,分析2019年3月19—25日喀什地区出现的强浮尘造成的重污染天气成因。结果表明:喀什地区年平均浮尘日数为71 d,浮尘日数总体呈减少趋势,并于1997年前后发生了显著减少性突变。2019年3月19—25日出现的强浮尘天气过程,持续时间长,影响范围广,乌拉尔山高压脊发展,脊前横槽转竖,在新疆东部回流东灌冷空气是造成此次沙尘过程的天气背景。浮尘天气造成21—24日喀什地区空气污染指数AQI指达500,属严重污染,首要污染物PM_(2.5)和PM_(10)在21日、22日达到峰值,分别为494、1 175μg/m~3。热力、动力条件以及近地面存在逆温层均不利于污染物的扩散。污染过程前后喀什市本站气压与PM_(10)、PM_(2.5)浓度均呈正相关,相关系数为0.762、0.507,均通过0.05显著性水平检验;气温与PM_(10)浓度呈负相关,与PM_(2.5)相关性不明显;相对湿度跟PM10和PM2.5呈正相关,表明气象因子在大气污染过程中对大气环境影响明显。

南疆西部2018年春末一次极端短时强降水天气分析

2018年5月15—22日南疆西部出现了一次极端短时强降水天气,利用常规观测资料、fy—2E卫星及NCEP再分析资料(分辨率1°×1°),分析了此次强降水天气的形成机理和中尺度系统。结果表明:100hPa南压高压呈东部型为行星尺度环流背景;200hPa强偏西急流长时间一直维持在中亚起到高空抽气作用,对降水的长时间持续起到一定作用;500hPa上前期中亚低槽的建立并维持,后期中亚低涡及伊朗副高使得南疆西部盛行西南气流的、纵贯南北的水汽通道;低层偏东急流的强度间断性增强。此外,强水发生期间增强的高低空耦合使得低空水汽辐合及水汽垂直输送增大的动力过程。此次降水发生在深厚的湿层环境中,南疆西部700hPa以下中低层比湿一直处于6~8g/kg大值区,水汽通量散度辐合中心在850hPa近地面层,因此近地面的水汽条件对喀什市暴雨提供有利的水汽输送。地面辐合线是强降水的重要触发机制。

喀什地区夏季降水特征及南亚高压对夏季大降水的影响

利用1981—2018年喀什地区11个国家站逐日降水观测资料,采用数理统计方法分析了喀什地区夏季降水气候和气候变化特征,结果表明:喀什地区夏季降水量总体呈增多趋势,平原和山区均增多趋势显著,从年际变化来看,2010年以来一直处于降水偏多期。按南亚高压中心位置不同,南亚高压可分为东部型、西部型、双体型、带状型,1981—2018年喀什地区夏季大降水双体型为42%,东部型为39%,西部型为16%,带状型为4%。典型个例分析表明:大尺度环流背景下产生的大降水天气有短时强降水,也有持续性降水天气,根据影响系统的不同产生的降水性质和强度、落区等有显著差异。

乌恰县区域站大风对本站影响的分析

选取2013—2015年乌恰地区本站与2个指标站地面大风资料,探讨乌恰地区大风分布规律及指标站与本站大风出时间相关性.结果表明:1)乌恰各站年内大风呈单峰型分布,主要出现在4-7月,峰值在5-6月,1月与12月则为最小,大风下午多于上午,白天多与夜间;2)乌恰各站风向风速受地形影响,盛行偏西风,且8级大风出现频率最多,少有10级以上大风;3)Y6061大风指标站对乌恰本站大风预警时间为1.5h左右,Y6062大风指标站对乌恰本站大风预警时间为1h左右.