龙门风廓线雷达与探空雷达水平风场对比分析

利用2019年龙门风廓线雷达与河源L波段探空雷达探测资料,对二者水平风场进行对比分析。结果表明:1)无论是否有降水,在选定的对比高度下,龙门风廓线雷达和河源探空雷达二者水平风速整体均呈显著正相关。2)龙门风廓线雷达水平风速较探空整体偏小,无降水时除850 hPa偏大、其余各层偏小;有降水时高空偏大,低空偏小。3)降水会降低风廓线雷达水平测风精度,低层影响更大,其中水平风速影响最大为850 hPa。4)风廓线雷达水平风速资料较水平风向资料更可靠。5)降水会使低层水平风向样本率降低、高层水平风向样本率上升。6)水平测风资料14:00优于02:00、20:00优于08:00,水平风速有效样本率秋季最高,水平风向有效样本率排序为夏季最高。

边界层急流在粤东暴雨中心两次极端强降水过程中的作用

基于广东省气象观测资料、汕尾多普勒天气雷达产品和全球再分析资料CSFR,分析了2013年8月和2018年8月发生在粤东暴雨中心的破纪录极端强降水过程,阐明边界层急流的作用。结果表明:(1)两次过程的主要影响系统分别为长时间缓慢移动的1311号台风尤特残余环流和季风低压外围环流,当粤东暴雨中心处于台风环流东南侧和季风低压东侧时,边界层急流在该区域辐合抬升,形成的中尺度能量锋利于强降水的触发;(2)边界层急流为强降水提供了充沛的、源源不断的水汽条件,同时配合特殊地形的摩擦、阻挡等作用,在粤东暴雨中心内形成了明显的水汽通量辐合;(3)持续性强降水发展期间,大气层结长时间处于不稳定状态与对流层低空暖湿平流的不断输送密切相关。两次过程中不同点主要表现为边界层急流强度和风向不同,由此带来的气流辐合方式和强降水范围有明显的差异,季风低压影响过程中边界层急流作用更显著。

惠州高潭一次特大致洪暴雨过程分析

利用2013年8月16—17日CFSR的0.5°×0.5°网格资料以及自动监测站数据,分析了发生在惠州市惠东县高潭镇及其附近地区的特大致洪暴雨过程,结果得到:"尤特"登陆后残余环流长时间的少动维持,有利于西南(偏南)气流源源不断向高潭及其附近的暴雨区输送充沛的暖湿水汽;西南气流与偏南气流的交汇形成中尺度能量锋和露点锋,有利于暴雨的发生发展;强降水期间,高潭及其附近地区上空存在不稳定层结和较强的上升运动,以及低层辐合高层辐散的有利配置,另外,强降水区及其西侧的对流层中还存在着一个逆时针旋转的垂直风场;"U"型地形和喇叭口地形及近地面层的风场辐合,为白盆珠至高潭附近地区的暴雨起到非常重要的增幅作用。

粤东暴雨中心的降水气候统计特征和成因分析

基于广东省1967—2018年气象观测站和2003—2018年自动监测站降水数据,以及ERA-Interim每日4次的再分析资料,分析了粤东暴雨中心降水气候统计特征和形成原因。结果表明:根据年降水量≥1 800 mm且年强降水日≥8.0 d的标准,粤东暴雨中心的范围为莲花山脉附近的惠州惠东,汕尾全市和揭阳市揭西、惠来、普宁以及汕头市潮南,区域内易出现极端强降水;粤东暴雨中心降水具有明显的月和季节变化特征,汛期降水量和强降水日分别占全年的84.3%和90.0%,且前汛期略多于后汛期。月变化为单峰型分布,年变化总体趋势较为平稳;粤东暴雨中心的形成与莲花山山脉及附近地形和海陆分布息息相关,在有利的大气环流配置下,当低空暖湿急流在粤东沿海脉冲、辐合时,易在莲花山山脉附近出现强降水过程。

珠三角地区前汛期强对流天气环境参数分析

基于2016年3-6月前汛期强对流天气过程和高空探测资料,采用方差分析等统计方法对强对流天气发生前各物理量指标进行对比分析。结果表明,水汽方面,广东省前汛期短时强降水对低层以及整层水汽有着更高的要求,雷暴大风和冰雹的中高层水汽较短时强降水显著减少42.4%和48.9%。层结稳定度方面,冰雹的SI指数和LI指数较短时强降水和雷暴大风显著增加135.8%、51.9%和62.8%、43.8%。能量方面,冰雹的CAPE值较短时强降水和雷暴大风显著增加39.6%和55.9%。雷暴大风的NCAPE值和DCAPE_(600)值比短时强降水显著增加15.5%和25.3%,冰雹的DCAPE_(600)值更高,比雷暴大风显著高15%。动力方面,冰雹的Wsr_( 0-6)指数和SRH较短时强降水和雷暴大风分别显著增加15.5%、34.7%和24.5%、55.5%,雷暴大风和冰雹的EHI值比短时强降水的高40.9%和138.0%。冰雹的Z_0和Z_(-20)较短时强降水显著下降4.3%和6.4%。

基于SPI指数的惠州市干季干旱趋势分析

本研究依据1971—2017年10月到次年3月惠州市气象观测站降水资料,运用标准化降水指数(SPI)、M-K突变检验和小波分析等指标分析了惠州市干季的干旱趋势。结果表明:1971—2017年,惠州市干季总降水量在1971—2004年呈下降趋势,而2004—2017年呈显著的增加趋势;干季干旱情况以正常为主,而季节性干旱表现为以轻微干旱为主,中等干旱次之,并未出现严重干旱以及极端干旱的情况;干季干湿转换表现为突变现象,1975年为湿润到干旱转变的突变年,而2015年为干旱到湿润转变的突变年;惠州干季干湿震荡主周期为15～32年和5～15年,近47年10年左右的时间尺度上存在着7次干湿交替,且小波系数大于0的等值线到2017年并未完全闭合,表明未来几年惠州干季仍处于湿润化趋势阶段。

惠州高温天气的气候特征与天气形势分析

基于惠州市区1954—2009年逐日的气象观测资料,利用统计分析软件SPSS分析了惠州高温天气的气候特征,并分析了高温天气出现时的主要天气形势。结果表明:惠州高温天气出现频频繁,高温天气年平均出现日数为12.0 d,主要出现在夏季的7和8月,从长期变化趋势来看都呈上升趋势,气候倾向率为0.242 d/年,近10年与前46年相比增加了14.4 d。惠州出现高温天气时,北半球中高纬西风系统一般位置较为偏北,强度较弱,有利于低纬系统北推发展;副热带高压和热带气旋是造成高温天气的主要原因,尤其是在热带气旋影响下,容易出现极端异常高温天气。

惠州市台风预警信号分布特征及发布对策

基于2006-2018年惠州市台风预警信号历史资料,运用分类统计等方法,研究了惠州台风预警信号发布的时空分布特征、频次及准确率,讨论了当前预警信号发布面临的挑战与对策,并就台风气象服务提出了思考。结果表明:1) 2006-2018年影响惠州的台风共有60个,平均每年为4. 6个。南海生成的台风16个约占26. 7%,强度普遍偏弱,最高可达台风级别;西太平洋生成的台风44个约占73. 3%,强度普遍偏强,最高可达超强台风级别。2)台风预警信号发布次数呈逐年波动增加趋势,高级别台风预警信号(台风黄色、橙色和红色) 2013年起呈显著增多趋势。3)台风预警信号发布月份主要出现在6-10月,约占全年的98. 9%,其中后汛期(7-9月)约占全年的72. 8%。4)台风预警信号发布次数呈南多北少的趋势,低级别台风预警信号(台风白色和蓝色)占全部发布次数的75. 1%,高级别台风预警信号占24. 9%。新形势下气象部门需继续提高台风路径和强度的预报准确率和预警提前量、强化部门合作和科普宣传,继续完善重大灾害性天气气象服务机制、拓展气象信息发布和获取渠道、全方位提高台风防御标准和防范台风复合灾害能力。

基于ECMWF集合预报的一次大范围暴雨敏感因子分析

以2015年5月20日广东省一次大范围暴雨过程为研究对象,利用ECMWF集合预报产品选出了预报好和差的成员,对比分析了环流形势场和物理量场的差异,找出了暴雨敏感因子。结果表明:集合预报能够较好地预报出该次大范围暴雨的环流形势场、降雨分布和量级特征,但对大雨以上量级的精确预报还有较大的误差,主要表现为大雨以上量级空报率最高以及暴雨以上量级漏报率最高。不同集合预报成员对降雨的形势场和大雨以上量级的预报有显著差异。相比暴雨预报能力较差的成员,优选成员对低层风场和低压的发展预报更接近实况,同时在风速、CAPE值、850hPa温度、850hPa和925hPa比湿等物理量场与实况更接近,是该次暴雨的敏感因子。

惠州市春季臭氧污染和气象条件的关系

利用广东省惠州市2013—2018年逐日、逐时的环境和气象资料,研究了惠州市春季(3—5月)臭氧污染天气特征,并对2013年3月5—9日的一次臭氧污染过程进行了分析。结果表明:(1)惠州市春季臭氧质量浓度和臭氧污染日2015年起呈上升趋势,O_3-8 h平均质量浓度为92.0μg/m^3,年平均出现日数为4 d。(2)春季臭氧污染日出现在天气晴朗干燥、气温较高、日照充足且云量较少的情况下,臭氧污染日偏西风出现频率为22.4%,与无污染日相比偏高了13.1%;东南风出现频率为39.6%,与无污染日相比基本一致。(3)2013年3月5—9日臭氧污染期间,冷空气影响后惠州市出现晴朗干燥天气,有利于臭氧生成;地面到850 hPa均吹偏西风,惠州处于珠三角东侧,吹偏西风时处于城市群下风向,存在区域污染输送的可能。

粤东暴雨中心强降水的气候特征

基于粤东暴雨中心范围内1967—2019年国家气象观测站和2003—2019年区域气象监测站降水资料,利用气候倾向率等统计方法分析了粤东暴雨中心强降水气候特征。结果表明:(1)粤东暴雨中心年平均强降水日10.43 d,国家站统计强降水日数、雨日占比和雨量占比最大都为汕尾海丰,但24 h降水量极值出现在惠东高潭1056.7 mm。(2)强降水雨日和雨量月变化均呈双峰型,强降水主要集中在汛期,且前汛期和后汛期基本相当。(3)强降水日年变化呈增加趋势但变化不显著;21世纪起强降水日年际变化幅度明显增大,最多年和最少年均出现在21世纪。

广东省2018年5月极端高温天气的特征及成因分析

利用1953-2018年NCEP/NCAR再分析资料和广东省逐日气象要素数据,分析了广东省2018年5月罕见大范围、持续长时间的极端高温天气过程时空分布特征和成因。结果表明:该次过程主要发生在5月中旬中期至月底,梅州高温日数长达15 d。全省高温空间分布呈自东向西逐渐递减的趋势,沿海地区温度较内陆偏低,虽高温日数明显偏少,但大部分地区极端最高气温和高温日数均破历史纪录;南亚高压和副高长时间控制广东地区,以及对流层低层弱的西南风场和辐散场,使得下沉气流增温作用显著,形成了有利于高温炎热天气的大气环流背景场;少云、弱风速和低湿度,以及充足的日照,有利于辐射增温,易出现高温炎热天气。

惠州市突发事件预警信息发布体系的探索和实践

为积极推进突发事件预警信息发布体系建设,惠州市成立了突发事件预警信息发布中心,预警信息发布体系的建设做到了中心管理坚持"实体运作"、业务运作坚持"平战结合"、业务平台坚持"本地应用"、信息发布坚持"部门联合"、信息传播坚持"社会参与",初步实现了"风险预警,靶向发布"、"部门联动,联合发布"、"第一声音,权威声音",在2016—2018年重大灾害性天气防御方面发挥了巨大作用,取得了较好的经济和社会效益。同时提出了应急指挥平台政府化、决策基础数据实时化、信息靶向发布精准化、信息传播融合发展、业务人员专业化等下一步工作规划。

“18.8”粤东暴雨中心极端强降水“列车效应”分析

2018年8月30-31日广东出现一次超历史记录的极端强降水过程,惠东高潭24 h雨量达1 056.7 mm,采用广东省区域雷达拼图产品、MICAPS实况、CFSR逐6 h再分析资料(水平分辨率0.5°×0.5°),以及广东省国家级地面气象观测站和区域自动站资料,着重分析了此次过程中"列车效应"的演变特征。结果表明:"列车效应"发生在缓慢移动的季风低压诱发的有利大气环流背景下,最显著的特点是水汽通量散度和假相当位温大值区主要存在于925 hPa及其以下的边界层中,且在强降水发生时段汕尾附近地区边界层风向由西南风逐渐逆时针转为偏南风,在汕尾中部附近地区形成气流辐合上升;MβCS中多单体对流风暴沿西南季风和莲花山山脉走势自西南向东北方向传播;地面中尺度辐合线以及低空西南-偏南暖湿气流的脉冲,以及惠东高潭附近的特殊地形分布触发了此次过程中"列车效应"的发生发展,从而引发了高潭创历史记录的极端强降水过程。

惠州城区供电量与气象要素的关系及其预测模型

基于惠州城区2015年11月—2018年10月逐日供电量、日最高负荷和同期气象观测资料,采用相关分析和回归分析等方法,分析了城区供电量变化特征及其与气象要素的关系,建立了基于气象要素的供电量预测模型。结果表明:惠州城区夏季平均供电量和日最高负荷最多、冬季最少,4个季节供电量有显著性差异(P<0.05)。日最高负荷出现主要在10:00—12:00,但冬季仍有21.2%的概率出现在18:00—19:00。气温、相对湿度和日照时数与供电量有显著的相关关系,但不同月份相关性不同。12月—次年3月日平均气温、日最高气温和日最低气温与供电量呈显著的负相关,4—9月气温与供电量呈显著的正相关。3—4月相对湿度和供电量呈显著的正相关,而5—8月呈显著的负相关。日照时数与供电量的关系和相对湿度与供电量呈相反的相关。最后建立了3—9月和12月—次年2月气象电量和总供电量预测模型。