Radar Echo and Lightning Characteristics Analysis on A Strong Thunderstorm Weather in Fuxin

Based on the radar data and lightning position indicator data of strong thunderstorm weather which happened in Fuxin on July 8,2007,the relationship between the lightning activity and the radar echo was analyzed.The results showed that Fuxin area located in the cross position of T-shaped trough and was affected by the cold air which continuously glided down.The corresponding warm front on the ground advanced southward and arrived here.It was the weather background of this thunderstorm weather.The position variation of lightning occurrence was closely related to the strong echo movement of squall line,and the velocity echo clearly reflected and predicted the movement tendency of the radar echo.

Analysis of Distribution of Strong Convective Weather in Shanghai and Its Causes

Based on the data of various types of strong convective weather in Shanghai from April and September during 1998- 2004,the temporal and spatial distribution of strong convective weather were analyzed. The results showed that the number of days with strong convective weather in Shanghai from April to September showed an increasing trend during 1998- 2009,and all kinds of strong convective weather appeared frequently from June to August; K index,SI index,Pwv,CAPE,TOT index,SWEAT,and θsedif85 had good indicating significance for the occurrence of strong convective weather such as thunderstorm gales,strong lightning,and hail.

Genetic Analysis of a Strong Convective Weather Process in Guannan County

To provide references for the forecast of strong convective weather process by county-level stations, through synoptic analysis, diagnostic analysis of physical quantities, analysis of satellite cloud pictures and new generation of weather radar data, the main reasons for the formation of strong convective weather process in Guannan County on May 16, 2012 was analysed based on the weather situation and physical quantities. The results show that this strong convective weather process occurred under conditions of inversion layer, upper dry and low-level wet climate, high- level convergence and low-level divergence, and unstable stratification, and surface cold front was the major factor triggering this strong convection. Besides, radar echo played an important role in the short-term impending forecast during the development of the weather. The occurrence of a strong convective weather is related to cold air activity, so we should strengthen the monitoring of cold air activity, so as to improve our waming lev- el and service capability to forecast strong convective weather.

Rational Identification of Lightning Derivative Disasters by Strong Convective Weather Monitoring Data in Southern China——A Case Study in Guangzhou Development Region

Analytic method and identification direction for rational identification of lightning derivative disasters by strong convective weather monitoring data in southern China were introduced. Taking identification cases of lightning disaster in Guangzhou Development Region as the background,according to the characteristics in the region that large high-precision enterprises were more,lightning derivative disasters occurred frequently in thunderstorm season,and the actual situation that time of the affected enterprise applying for lightning disaster scene identification lagged,combining Technical Specifications of Lightning Disaster Investigation（ QX / T103-2009）,qualitative analysis method of lightning derivative disaster was put forward under the weather condition of strong convection in southern China by using weather monitoring data（ Doppler sounding radar data,lightning positioning monitoring data,atmospheric electric field data,rainfall data,wind direction and force）,and was optimized by technical means（ ＂ metallographic method＂ and ＂ remanence law＂）. The research could put forward efficient and convenient analytical thinking and method for lightning derivative disaster,and further optimize accuracy and credibility of lightning disaster investigation.

黄渤海海区风速推算方法及效果评估

为了弥补海上风场监测数据不足,提高对黄渤海海上风场监测能力,针对不同大气环流形势,基于较为稳定的74个沿海和海岛站等陆基站2017—2020年风场观测资料,以及同时段具有一定连续性的21个浮标站和船舶站等海基站观测数据,采用多元线性回归方法,建立由陆基站推算海区风速的模型。利用2021年实况资料对推算结果进行检验评估。结果表明:分别针对全部风力等级和6级及以上大风建立的风速推算模型(以下分别简称CM模型和HM模型)均具有较高的可靠性,其中HM模型对大风推算的准确率更高;8种天气类型中共5种类型发生大风的概率高于60%,其中对西北高东南低类型的推算效果最好,对西高东低型、西南高东北低型和西北低东南高型的6~7级大风推算效果较好,对8级及以上大风的推算效果略差;不同海区大风的推算结果中,对黄渤海大部分海区推算的风速略偏小,仅对渤海西南部海区的部分站点推算的风速略偏大;对黄海北部海区风速推算的平均绝对误差最小(0.95 m·s^(-1)),对其他海区风速推算的平均绝对误差在1.32~1.70 m·s^(-1);在海区观测不连续、不稳定的情况下,推算的风速能够对海上风场资料进行有效的补充。该推算方法易于业务化应用,可随不同海区观测资料的增加而进一步优化,对海洋观测布局设计也有一定的参考作用。

安徽省强对流天气灾害的时空分布特征研究

文章基于1984—2009年安徽省75个县(市)强对流天气灾害的出现次数和灾情情况等资料,以受灾人数、死亡人数、受伤人数、倒塌房屋、损伤房屋、农作物受灾面积、电力倒杆、直接经济损伤、农业经济损失等9个灾情要素,通过线性组合法构建了强对流天气灾害的综合灾损指数,并依据灾损指数确定了强对流灾害的危害程度,分为一般、较重、严重、特重4个等级。结果表明:1984—2009年安徽地区的强对流天气灾害的年出现次数和年灾损指数总体呈线性上升趋势,较重、严重、特重等级灾害表现出增长趋势;安徽省强对流天气灾害频发的月份是6—7月,夏季是灾害最频发的季节;皖北地区的灵璧县、砀山县、萧县是强对流天气灾害最严重的地区。该研究可为安徽省的强对流天气防灾减灾工作提供参考。

2016-2021年山东省大风时空分布特征分析

本文利用2016—2021年山东省1886个气象观测站逐时大风观测资料和欧洲中期天气预报中心提供的ERA5客观再分析资料,分析了山东省大风的时空分布特征。结果表明,6年间山东省年均有1476个气象观测站出现8级以上大风,春季大风约占全年的40.1%,每日10—17时时间段大风天气年均超过1000站次,14时前后大风频率最高,偏北大风约占79.3%,北西北(NNW)方向最多。山东省北部沿海地区大风出现频率最高,站均30次以上,南部沿海地区和鲁中山区大风站均10~30次。6年间全省发生瞬时风力13级以上的共有14个站,12级以上的共有64个站,其中雷暴大风占据主导,最大风速为章丘站的39.9 m/s。系统性大风以爆发性气旋大风为主,大风分布与其移动路径及低压中心强度密切相关。高空冷涡是雷暴大风的主要影响系统,其中东北冷涡影响下大风次数占比达63.6%;低槽系统影响的大风发生次数次之,槽前型和槽后型天气系统对山东强对流天气影响机理不同。本文研究结果为山东大风天气的精细化预报提供了依据。

基于GA‑RF的强对流天气下动态容量评估

容量评估是优化配置管制席位和空域规划的重要依据,为寻找天气特征与运行容量之间的动态关系,提出了基于遗传算法优化随机森林(GA‑RF)的强对流天气下动态容量评估模型。首先,根据不同天气影响量化方法提取空域容量影响指标;然后,采用随机森林特征重要性排序法进行特征选择与降维;最后,构建基于GA‑RF的强对流天气下动态容量评估模型。以北京05扇区为例进行验证,验证结果表明,该模型可在复杂的强对流天气下获取较高的容量评估精度。

尺度适应重力波拖曳方案在高分辨率数值预报中的应用研究

随着数值模式分辨率越来越高,在复杂地形区域仅考虑高层重力波拖曳作用和地形阻塞作用具有局限性,WRFv4.3模式中新型重力波拖曳方案在原有大尺度重力波拖曳和地形阻塞作用基础上新加入了边界层小尺度重力波拖曳作用,且对湍流地形拖曳作用增加了描述,从而可以达到尺度适应。为了验证新的重力波拖曳方案的效果,本文基于华北区域3 km对流可分辨模式开展了2021年冬季重力波拖曳参数化方案应用试验,对比分析了三组试验方案:不开启重力波拖曳、原有的仅考虑大尺度重力波拖曳和阻塞作用的方案以及新型的尺度适应方案的模拟结果。试验结果表明:原有重力波拖曳方案仅考虑重力波拖曳和大尺度地形阻塞,在3 km模式中对复杂地形附近整层风场影响较大,但是正效果有限;新型尺度适应重力波拖曳方案在3 km分辨率模式中大尺度重力波拖曳和阻塞拖曳作用为0,仅由边界层内小尺度重力波拖曳和湍流地形拖曳起作用,能够达到尺度适应效果;由于高层重力波拖曳为0,开启新型重力波拖曳会降低低空尤其是边界层内风场预报正偏差,对高空风场无影响;对模拟区域的统计检验结果表明,新型重力波拖曳方案可以有效减少地形复杂区域近地面风场预报的误差,但对温度等其它要素的改善有限。

连续强对流天气下重污染扩散概率预报研究

为了更好地掌握重污染在特定天气条件下的扩散规律,提出连续强对流天气下重污染扩散概率预报研究。在连续强对流天气下将污染划分为重度污染等级、中度污染等级和轻度污染等级;依据等级分类结果,分析重污染扩散概率预报具体要素,建立重污染扩散概率预报框架,预测在连续强对流天气下,不同污染等级的扩散概率,由此完成重污染扩散概率预报方法研究。实验结果表明,轻度污染类型变化情况明显比中度、重度污染类型更为显著,重污染扩散概率预报结果与实际变化情况相符,表明所提方法具有较高的预报精度。

冷涡背景下江苏强对流天气特征分析

冷涡背景下的强对流天气常错报和漏报。为了提高此类强对流天气的预报准确率,利用2013—2022年常规地面和高空观测资料以及地面区域自动站资料,运用统计分析方法,对江苏地区116次冷涡强对流的天气特征进行分析。结果表明:冷涡强对流类型主要有短时强降水、雷暴大风和混合型,其中,混合型发生频率最高(90%),最大小时雨强主要集中在30~49.9 mm/h和50~79.9 mm/h,雷暴大风风力大多为8~9级(48%),其次是10级以上(36%);对流触发时间呈双峰型分布,主要分布在夜间和午后,最高峰为00—02时;不同类型冷涡下的强对流天气既有共性特征,也存在一定的差异性;短时强降水和雷暴大风比较容易发生在沿淮、淮北地区和沿江、苏南地区这两大区域,冰雹落区则相对比较分散。

毫米波云雷达在高影响天气中的预警应用

为提高城市高影响天气的精细化预报预警水平,利用雄安新区2020年1月—2023年12月容城气象站Ka波段毫米波云雷达反射率因子、径向速度等7种产品及地面气象资料和天气学、雷达回波图像形态分析等方法对雄安新区暴雨、大风、雾、霾及沙尘等高影响天气进行分析。结果表明:1)云雷达对含降水的高影响天气云体探测结构清晰、垂直分布特征直观。当春、夏、秋季回波强度≥21 d BZ(冬季≥15 d BZ)、伸展高度≥5 km(冬季≥2 km)的云体出现,且云体最低高度达150 m时,可看作地面降水将出现的特征指标,时间提前量平均达20 min左右,当回波强度减弱、云底高度抬升,降水趋于结束;各级降水中,暴雨的强回波伸展高度、云水含量等最大。2)当回波顶伸展高度达8 km之上而后快速下落至云顶高度≤2 km时,地面易出现8级以上大风,降水伴大风的回波特点为强回波区中形成明显的U或V型缺口,缺口区最大径向速度达12.5 m·s^(-1)左右。3)云雷达反演滴谱数据产品可较好反映各级降水的粒子分布特征;垂直积分液态水含量(Vertically Integrated Liquid Water,VIL)对降水伴大风有预警指示意义,提前量0~30 min或以上。4)非含降水的高影响天气(雾、霾、沙尘等),云雷达回波强度等整体偏弱,各天气现象之间界限不清晰,但与降水天气发生转换时云雷达能快速、清晰地探测出降水云体,有利于提升降水的精细预报预警能力。

风廓线雷达与多普勒天气雷达在暴雨大风天气过程中的应用分析

文章简述了风廓线雷达与多普勒天气雷达在实时监测、数据采集、预警系统集成方面的理论基础,通过对广元地区一次强对流天气过程进行研究,探讨了风廓线雷达与多普勒天气雷达在暴雨大风天气过程中的应用。结果表明:受高原低值系统和低层暖湿气流的共同影响,配合副热带高压588线位置稳定少动,以及地面冷空气入侵,有利于暴雨大风天气的发生;强降水中心落区与多普勒天气雷达的片状混合云回波带和风速辐合区较一致;风廓线雷达垂直风场中垂直风向的转变和水平风速的加快能有效揭示对流天气的发生和发展过程。

1981-2020年北京市门头沟区部分灾害天气分析

文章中运用线性趋势分析方法和滑动平均法统计分析了1981-2020年北京市门头沟区的暴雨、高温、雷电、大风和低温灾害性天气事件的年际变化趋势,并对每种灾害天气的多年月际分布进行了统计,旨在了解门头沟地区灾害天气演变规律,以便做好气象灾害防御工作。分析结果显示门头沟区除高温日以每10年1.3天的线性趋势递增外,暴雨日、雷暴日、大风日和低温日均在逐渐递减;暴雨大多发生在7月与8月;高温日发生在每年的5月、6月、7月和8月;雷电最早于春季3月来临,最晚于冬季12月结束;冬季大风最为频发,冷空气过程全年均可能发生。

持续高温强光照天气下臭氧污染特征精准提取研究

臭氧是现今大气环境中主要污染物质之一,其浓度超标会降低生态环境质量,威胁人类生命健康。调查研究结果显示,影响臭氧污染浓度的关键因素为温度与光照强度,故提出持续高温强光照天气下臭氧污染特征精准提取方法。深入分析持续高温强光照天气对臭氧污染浓度变化的影响,选取49i臭氧分析仪作为臭氧在线监测设备,获取初始臭氧污染监测信号。应用自适应滤波器去除臭氧污染监测信号的噪声,提升臭氧污染监测信号整体质量。计算监测信号对于臭氧污染特性显示的贡献度,以此为基础,判定并提取特征信号,从而实现了臭氧污染特征的精准提取。实验数据显示:应用该方法获得的臭氧污染特征精准提取结果与实际臭氧污染特征精准提取结果相同,充分证实了该方法的有效性。

Analysis on Frost Weather in Southeast Jilin Province in August of 2009

[ Objective] The research aimed to analyze frost weather in southeast Jilin Province in August of 2009. [ Methed] Based on NECP rean- alysis data and routine observation data, by using analytic and diagnostic methods of the synoptics, frost weather in southeast Jilin Province in Au- gust of 2009 was analyzed from circulation situation, weather factor characteristics and so on. [ Result] It was a strong cold air influence process with cold wave outbreak property. In prior period, high-altitude situation was stable, and it was high-temperature and rainless in Jilin. In later peri- od, polar vortex and big trough deepened and developed, and strong cold air went south. After big trough and cold front moved eastward, cold air erupted in the province. Generation condition of the frost weather in southeast Jilin Province was that East Asian big trough and strong cold front transited, and high altitude of Jilin Province was controlled by northwest airflow. 850 hPa temperature ≤4 ℃ in central east Jilin Province. Center intensity of the cold high reached 1 020 hPa, and it was just in central east Jilin Province. Control time of the cold air ≥36 h, and rainfall 〈10 mm in 48 h. [ Cendusion] Weather and factor conditions in the process had important significance for future frost weather forecast in summer.

地表基质调查的工作思路刍议:以海南岛为例

地表基质调查是当前自然资源调查监测体系中的全新领域,如何开展还缺乏统一的行动指南。在初步总结地表基质调查现状的基础上,提出从全国、大区、关键地段3个层次、分阶段组织开展全国地表基质调查的总体思路。结合海南岛地表基质发育的地质背景和赋存条件,就南方强风化区地表基质调查工作进行了实例分析。建议按照分区逐级调查与分类补充调查相结合、调查与研究并重的原则,开展海南岛全域—流域—重点区段不同层级地表基质调查。针对地表基质分类补充调查提出基础调查指标、特征调查指标和评价指标,强调热带强风化条件下海陆交互作用、表生地质作用和多圈层相互作用对地表基质的控制与影响。在查清海南岛地表基质现状和演化规律的基础上,开展地表基质的综合评价和区划,探索形成热带强风化区地表基质调查的技术方法。

2022年3月14日江西及周边地区冰雹回波特征分析

为更好地开展对江西冰雹天气的监测预警工作,使用MICAPS数据、自动站数据、雷达拼图数据、雷达PUP产品数据、双多普勒雷达反演风场数据、冰雹灾情照片视频和微信冰雹信息反馈等资料,采用天气学、雷达气象学等原理与方法,对2022年3月14日江西及周边省份冰雹回波特征进行分析,结果表明:3月14日,江西及周边省份多地出现冰雹,20个区域站出现≥17.2 m·s^(-1)的大风,24个区域站出现≥50.0 mm的降水,且雷暴大风和冷空气大风混合出现。200 hPa高空出流区、500 hPa南支槽和风速切变、850 hPa低涡和切变线、地面辐合线和西南倒槽是冰雹天气主要系统;南昌订正后较大的CAPE、较强逆温层、中层干区和低层湿区为冰雹天气发生提供了环境条件。冰雹以超级单体回波为主,有时孤立存在,有时存在于回波群、回波带之中;回波强度≥60 dBz,强回波面积最小≥18 km^(2),最大≥180 km^(2);30~60 dBz强回波梯度距离≤6 km,具有明显的云砧前伸回波;冰雹回波生命史多数在2 h以上。在冰雹回波识别中,垂直积分液态水含量(VIL)是一个很重要的特征。江西冰雹单部雷达VIL在35~60 kg·m^(-2),雷达拼图上VIL为35~50 kg·m^(-2)。在冰雹回波2.5 km CAPPI图上,冰雹回波强度均≥60 dBz,最大可达65 dBz;在双多普勒雷达反演风场上多数回波中心具有中涡旋结构、侧面辐合风场、南北风场辐合等特征;有些个例风场比较凌乱。上述分析结果为江西冰雹天气的监测预警提供了分析依据。

鹰潭市短时强降水天气分型与回波特征分析

为了做好鹰潭市短时强降水天气的监测预警和预报服务工作,文章使用MICAPS天气资料、雷达回波、地面自动气象站等资料,对2015—2019年鹰潭市短时强降水过程进行分析,结果表明:1)鹰潭市≥30 mm/h强降水中心位于鹰潭中部河谷平原和南部山区,其中以中部平原、河谷地带出现强降水的频次最多,高山区次之,丘陵地带强降水出现频次最少;≥30 mm/h强降水主要出现在5—7月的主汛期,占比为81.7%,并以6月份为最多,占比为40.2%。2)鹰潭市短时强降水天气系统配置分为槽前型、槽底型、副高型、飑线型、台风型和高架对流型,其中槽前型是导致鹰潭市发生短时强降水最多的天气类型,占总个例的58.75%。3)鹰潭市的短时强降水有两种雷达回波特征,一是不同走向的带状回波(包含短带回波)特征;二是不同尺度的团块状回波(包含块状回波)特征。上述研究结果为鹰潭市短时强降水的预报预警提供了分析依据。

江西修河流域大暴雨短时强降水特征分析

文章简要介绍了降水资料来源和分析方法,统计了江西修河流域2013—2022年大暴雨过程并分析了天气形势特征,最后从典型天气形势、雷达回波特征方面分析了短时强降水特征,所得结论以期为研究流域大暴雨、减轻洪涝灾害提供参考与依据。