2021年3月27-28日中国北方沙尘天气特征分析

选用常规气象观测资料、探空站气象观测资料、卫星云图反演沙尘产品、NCEP/NCAR再分析资料对2021年3月27—28日中国北方一次典型强沙尘天气进行分析。结果表明:干燥(平均降水量小于10 mm、降水量负距平的地区超过80%)、高热(气温较常年偏高超过6℃)为此次沙尘天气的气候条件。同时,受蒙古气旋影响,中低空、地面大风和强烈的垂直上升运动为此次沙尘天气提供了动力条件。大气温度直减率、抬升指数、K指数、对流有效位能指数、I_(Conve(700—850))指数、I_(Conve(700—sfc))指数、PW指数表明,沙源地大气层结存在不稳定状态,为沙尘天气发生提供了热力条件。24 h后向轨迹模型表明,沈阳上空500 m高度的沙尘来自内蒙古地表抬升至1000 m高空后远距离输送,而1000~2500 m高度的沙尘源自蒙古国4000~5000 m高空,随气流下沉远距离输送至目标区域。

辽宁地区雨雪转换天气的判别和分析

利用2011—2020年辽宁地区逐小时地面观测数据和定时高空观测数据,统计分析纯雪、雨雪转换两类降水天气特征。结果表明,辽宁地区2011—2020年雨雪转换日数与纯雪日数比值为1∶5,沿海地区多于内陆,雨雪转换时主要有5种天气类型:空中槽型、北上气旋型、低涡切变型、冷平流型、回流型,其中,空中槽型雨雪转换日数最多,占总日数的42.8%;冷平流型和回流型相对较少,分别占9.4%和7.8%。地面2 m气温、0℃层高度、抬升凝结高度、抬升凝结高度气温与地面2 m气温差、700~850 hPa位势高度差、850~1000 hPa位势高度差等6个气象因子对鉴定辽宁地区降水相态有一定参考意义。利用高分辨的欧洲细网格资料对2021年2月28日雨雪天气过程的降水相态进行诊断分析,结果表明,雨雪相态的转变对对流层低层温度平流非常敏感,0℃层高度、冰雪层厚度、粒子降落行程与降水相态之间关系密切;当0℃层高度降低(由920 hPa到950 hPa),云中冰雪层增厚(由430 hPa增至530 hPa),液态水层变薄(由20 hPa到10 hPa),云中冰雪物下落到地面的行程缩短(由780 m降至410 m),下落环境温度降低(由3.5℃到0.5℃),降水相态由雨转换为雨夹雪或雪。

华北一次暴雨过程的螺旋度分析

采用ARPS数值模式对华北的一次暴雨过程进行了数值模拟,详细分析了该过程螺旋性结构的建立与发展过程。结果表明:螺旋度的高低空配置对诊断对流系统的发生发展和暴雨的落区有重要的指导意义;xy-螺旋度锋区内靠近正值区的一侧有利于暴雨的发生,但反映的降水落区范围较实际的要大;高层z-螺旋度负值区范围及数值的明显增大预示着对流系统的发展和降水率的增大;低层z-螺旋度在3.25 km高度处的正值中心区与降水落区对应较好;与xy-螺旋度相比,z-螺旋度给出了更为精准的降水位置,是一个能够综合反映系统维持、发展以及天气现象剧烈程度的参数。

气象台站资料处理与统计系统

本文主要介绍了一个气象台站资料统计处理软件的设计思路与实现过程。该软件主要用来进行气象资料的统计和查询,解决了资料人工统计查询的费时低效问题,具有很强的实用价值。

东北冷涡暴雨落区统计与诊断分析

选取2008—2011年35个东北冷涡个例,利用Micaps实况资料对东北冷涡暴雨落区进行统计和诊断分析。结果表明:2008—2011年东北冷涡暴雨最易发生在冷涡的第Ⅱ和第Ⅲ象限内,第Ⅱ象限中有吉林省中部地区、中朝边境和辽东半岛3个暴雨落区高概率区,样本概率值最大达0.6;第Ⅲ象限中有河北省北部1个暴雨落区高概率区,样本概率值为0.5。基于NCEP/NCAR再分析资料,利用合成分析法,以动力学条件和热力学条件为诊断量,对比实况暴雨落区概率分布可知,东北冷涡形成时,低空存在明显天气尺度的水汽输送带,水汽辐合形成了较明显的湿舌,暴雨落区位于湿舌舌尖的位置上;水汽通量散度、Q→矢量散度和湿位涡对东北冷涡暴雨落区的短时预报指示效果较好,特别是在东北冷涡的第Ⅰ、第Ⅱ及第Ⅲ象限内,诊断量大值中心与暴雨高概率区基本重合。

基于不同时间尺度风切变指数推算风资源的对比分析

利用2014—2018年辽宁省探空资料分析了水平风速的垂直风廓线分布特征。用2座代表性测风塔逐时梯度风观测分析了采用不同高度组合方案计算出风切变指数的月、日变化特征,分别用月、小时、年风切变指数推算高层风速和风功率密度,并与实测对比。结果表明:沈阳相较于大连地区风速随高度增加较快,180 m高度以上风速基本保持不变,而大连因其纬度低且靠近海洋,300 m以下风速均匀上升。在非复杂地形情况下,距地面10 m高度以上间隔一定高度设立4层风观测,基本可以满足近地层风资源评估需求。受太阳辐射、下垫面、海陆热力性质差异等影响,辽宁省风切变指数日变化特征比月变化更显著。利用小时风切变指数推算高层风速和风功率密度的方案优于采用月、年风切变指数方案。风切变指数日变化越显著,采用逐时风切变指数推算方案越优于其他计算方案。

1980-2015年沈阳地区采暖期霾天气气候特征

利用1980—2015年沈阳地区地面气象观测资料,对近36 a沈阳地区采暖期霾天气的年、日变化及气象要素的变化特征进行了分析。结果表明:1980—2015年沈阳地区采暖期霾日数呈平稳增加的趋势,霾天气主要出现在上午的07—11时,夜间和午后霾天气较少出现;霾天气持续时间多为7 h以内。沈阳地区采暖期霾天气发生时,地面相对湿度较高,主要集中在70.0%—90.0%之间;地面风速主要为3.0 m·s^(-1)以下且以静风为主,风向以偏东风为主。利用地面气象观测资料计算的混合层高度对不同等级霾天气的指示效果较好:重度霾天气混合层高度主要集中在0—400 m高度层内,中度霾天气混合层高度主要集中在0—600 m高度层内,轻度霾天气混合层高度主要集中在200—600 m高度层内。加强天气条件监测和预测可以有效预测霾天气,并采取有效应对措施减轻霾天气的影响。