θse计算

在计算机上，模拟计算能得到超越方程Tc精确的数值解，从而使θse的计算成为可能，而且精确度高。若对Tc的表达式经解联立方程和简化处理后，可得到一个一元二次方程，用它计算的θse精确度稍差．

“θse递减率公式”及其在大连冬季层结分析中的应用

为了弥补经典的条件性不稳定判据①理论的局限性，笔者根据近年来采用的对流性不稳定判据［１］建立了一个既可上机计算，又可在Ｔ－ｌｎｐ图上操作的“θｓｅ递减率公式”．作为“公式”的理论检验和应用，笔者选取了大连冬季两个典型例子进行了判断和分析。

强对流天气短期实时预报及θ_(se)特型法

１９９５～１９９６年用θｓｅ特型法对上海地区强对流天气的预报准确率高达９０％左右。从动力学、能量学和概率统计学理论对该方法进行了研究。

江西“98.6”连续大暴雨过程的θ_(se)场特征

通过分析江西“９８６”连续大暴雨过程的θｓｅ 场特征，得到了用θｓｅ 场作暴雨落区预报的着眼点，指出了对暴雨的分析和预报，θｓｅ 场分析法简便易行，优于天气形势分析法。

θ_（se）场在近海台风路径预报中的应用

通过对９４１４和９４１５号两个近海台风的θｓｅ场分布特征的分析，发现５００ｈＰａθｓｅ场高值区及８５０ｈＰａθｓｅ场高低值轴向对台风的强弱和路径有指示性，可作为日常台风强弱变化和路径预报的重要依据之一。

关于等熵位涡应用的一点认识

位涡、湿位涡及其守恒开启了(湿)位涡理论的较广泛应用,使(湿)位涡成为天气系统、天气现象演变的重要诊断物理量,能有效解释一些天气系统、天气现象的演变。为合理应用(湿)位涡及等熵位涡思维,简单分析了气象常用坐标中位涡、湿位涡表达式的限制性条件,强调此条件与(湿)等熵坐标成立的条件相同,指出z坐标(湿)位涡与p、θ(θ_(se))坐标(湿)位涡存在物理差异。在θ(θ_(se))坐标中,气块的水平速度是相对水平面(地面)的移动速度,而非气块沿着等θ(θ_(se))面的移动。在(湿)等熵位涡分析中,(湿)等熵位涡强度的变化,是平流、垂直输送以及非绝热过程的综合作用,不能简单归因为只由高层的(湿)等熵位涡异常向中低层传输、或中低纬的(湿)等熵位涡异常向高纬传送所造成。

雷州半岛夜间△θ(se)时频特性及其与雷雨天气关系分析

为探究雷州半岛夜间△θ(se)时频特性及其与雷雨天气关系,以达到提高天气预报技术,利用时频分析技术和数理统计方法进行了分析和研究.结果表明:2007年雷州半岛夜间△θ(se)平均值为-2.0,最小值为-37.4,最大值为25.5,变化波动,分布形态属正偏(右偏).1、10、11、12月的夜间△θ(se)平均值为正值,2、3、4、5、6、7、8、9月的夜间△θ(se)平均值为负值.在冷空气频繁活动季节内,雷州半岛夜间△θ(se)值较大,变化波动明显,出现全年最大值和幅值变化明显的峰和谷;在高温炎热季节,变化较为平缓,只存在值较小的弱中心.在雷州半岛,冷空气活动是影响夜间△θ(se)值、振幅和波动频率的主要因素之一.雷州半岛出现雷暴、大暴雨、暴雨和大雨天气时,必须当天或近三天的夜间△θ(se)至少有一天为负值,大气不稳定是必要条件;但有时在夜间△θ(se)很小条件下,层结变性过快或不具备触发条件,也不产生雷暴、大暴雨、暴雨和大雨天气.冷空气影响后的中雨及以下的低温阴雨天气,多数为正值,对应的夜间△θ(se)值较大.

江西“暖区”强对流天气的热力和动力条件诊断分析

通过对 1 1次区域性“暖区”强对流天气过程的物理量合成分析 ,得出江西产生区域性“暖区”强对流天气背景场的热力条件和动力条件 ,总结出江西区域性“暖区”强对流天气预报着眼点。

2013年北京地区一次强对流降水天气成因分析

通过对2013年6月6日20时-7日20时北京地区出现的中到大雨、局地暴雨的天气过程的大尺度天气环流背景、物理量场、北京多普勒雷达产品和海淀风廓线探测数据、VDRAS反演物理量等多种资料详细分析,得出如下结论：1）本次过程500 h Pa北京处于从河套以东至长江中下游地区的低槽槽前,温度槽落后于高度槽,地面处于东高西低的形势场中。2）北京处于850 h Paθ（se）高能舌的前部,为对流性天气的出现提供了良好的能量条件。3）强回波在单点稳定少动或多个降水云团先后经过同一地区,造成该地区降水偏大。4）超低空急流加强,且风向由东南转为偏南,南风分量明显加大,有利于水汽的输送和辐合,有利于出现短时强降水。5）据VDRAS反演物理量场的分析,某地区较长时间处于扰动温度相对大值区（0.9-1.2℃）,与该区域降水较大相对应。强回波的合并与维持和其位于东南风和偏南风的辐合区中相关联。6）对EC、T639数值模式降水预报的检验表明,数值模式对明显大尺度系统影响的降水过程预报效果较好,EC对本次过程的预报能力优于T639。

长江中下游两次罕见连阴雨强降水的对比分析和模拟

利用中尺度数值模式MM5和实况资料,对比分析了分别发生在2008年秋季和2009年春季长江中下游历史罕见的强连阴雨天气过程。结果表明,欧亚地区500 hPa"两槽一脊"型是长江中下游春、秋季出现强连阴雨过程的典型环流形势。连阴雨过程低空急流异常活跃,存在风向、风速的辐合。比较该两次过程显示,2009年春季连阴雨过程低层风速辐合明显,而2008年秋季则风向辐合明显。两次连阴雨过程都存在宽广而强大的水汽输送带,其北侧是与之相平行的θse锋区。水汽输送范围越广,强度越强,θse锋区的强度越强,越容易在连阴雨过程中产生强对流天气。连阴雨过程的水汽源于孟加拉湾、南海和西太平洋。该两过程湿层深厚,中层存在湿中性层结。θse等值线都出现类似于鞍形场的结构,水汽通量的大值区出现在鞍形场中间部位,与大降水的发生位置吻合。两次连阴雨过程辐合上升运动明显,强中心位于600 hPa高度。

鲁中山区一次区域性暴雨过程分析

利用常规天气图、区域自动气象站、多普勒天气雷达等资料对2009年8月17～18日发生在泰安境内的区域性暴雨过程进行了综合分析。结果表明,暴雨发生在副热带高压南退过程中西北边缘的588线附近;700、850hPa"人"字形切变线造成了水汽辐合是强降水形成的关键;此次区域性大暴雨发生在θse850>330K的热带海洋气团中,稳定度指标并不关键;地面倒槽长时间维持是强降水产生的条件;特殊的山地对此次强降水起到了重要作用;数值预报出现偏差导致了由于过分依赖数值预报而出现暴雨漏报。

台风倒槽导致河南不同强度降水的对比分析

登陆后减弱的台风系统(低压、倒槽)经常为内陆省份河南带来不同强度的降水。为了更好地预判台风倒槽降水的强度,寻找台风倒槽暴雨预报关注点,对19802017年间河南省台风倒槽降水样本进行分析,发现区域暴雨出现的概率达78%,冷空气影响与否和动力条件强弱是决定台风倒槽降水强度的关键因素。选择登陆点相似、陆上移动路径相似但降水强度差异较大的1312号台风“潭美”(区域暴雨)和0604号台风“碧利斯”(一般性降水)作为两类降水的典型个例,进行对比分析。结果表明:“碧利斯”倒槽降水产生在暖区,无冷空气参与。而“潭美”倒槽降水,850 hPa以下有冷空气影响,湿位涡斜压项对降水的贡献大于正压项的。“潭美”过程的水汽、垂直上升速度、斜压性远比“碧利斯”的强。低层冷空气入侵为“潭美”降水增强起到以下几个作用:1)加强了大气的斜压性,使台风低压系统通过获取斜压能量得以维持并发展;2)加强了低层风场的辐合;3)南下冷空气与台风系统相遇(冷暖交汇)导致锋生,伴随锋生出现的次级环流上升支进一步促进了垂直上升运动;4)冷暖空气对峙形成近于垂直地面的θse陡立锋区,引起倾斜涡度发展,进一步加强低层辐合和上升运动,将水汽源源不断送往高层,使降水增强。因此,冷空气对台风倒槽暴雨的形成至关重要。在有较强水汽输送的前提下,中高纬有无冷空气南下与台风低压系统共同作用,是判断能否形成区域性暴雨较为关键的因素。而冷空气作用导致的斜压性增强及动力条件改善,是河南台风倒槽暴雨形成的重要机制。

强对流实时短期预报业务应用

θse特型法是一种强对流天气的短期预报方法 ,它把强对流天气预报化成预报引发背景条件下高能量预警型的强对流大概率事件。 1 995～ 1 998年在上海地区进行强对流实时短期预报 ,准确率达 890/ 0 。

台风“达维”不对称结构特征分析

利用地面加密观测资料、FY-2E卫星TBB和水汽图像资料、NCEP 1°×1°再分析资料综合分析了2012年第10号台风"达维"的不对称结构特征及成因。结果表明:台风"达维"登陆后在云系结构、降水落区、高低层风场等均表现出不对称分布,其中暴雨主要分布在台风中心北到东北侧;通过FY-2E水汽图像分析清晰地揭示了这种不对称结构的演变,台风西侧干下沉暗区切断了西南侧水汽输送,使得台风中心西侧和南侧对流云系减弱消失,而东南侧一直存在一水汽羽伸入台风环流为其提供水汽和能量。同时,强高空辐散、弱垂直风切变以及明显的上升运动,有利于台风"达维"北到东北侧对流云系的发展维持,引发强降水;高空槽带来的冷空气侵入台风环流内部,破坏了它的暖心结构,使得台风"达维"在渤海海面填塞消失。

最不稳定层的确定及应用

以清远探空站资料为基础,对2003-2004年清远及其附近地区强对流(雷雨大风、冰雹、龙卷风,下同)日最不稳定层位置及状态进行了统计,并把最不稳定层同几个规定层进行比较,总结出三种主要的产生强对流天气的T-LnP图型,为强对流天气的预报提供了极为有利的参考。

2013年云南冬季四次降雪天气过程对比分析

利用NCEP 1°×1°资料和实况观测资料,针对2013年冬季云南4次降雪过程,使用诊断和对比的方法,分析研究4次降雪过程在形成机理等方面的异同点。结果表明:4次降雪中南支槽型降雪强度和范围明显强于非南支槽型;700h Pa上高度场北高南低型和锋区密集型为主要环流形势;南支槽前的西南暖湿气流与北方冷空气的交汇,会导致降水的明显加强。在锋面附近形成的中尺度垂直环流系统,随着北方冷空气进一步南下,θ_(se)线陡立区的存在或移动引起南方暖湿气流带来的水汽凝结和不稳定能量的释放,从而为降雪提供了足够的抬升凝结条件,降雪或强降雨就发生在θ_(se)线陡立区附近以及暖湿不稳定区域;强大的地面冷高压南压和地面冷空气的参与,能够为降雪提供有利的温度条件,更有利于降雪天气的产生和维持。

一次区域性大暴雨过程的成因分析

利用常规天气图、区域自动气象站、卫星云图、多普勒天气雷达等资料对2009年8月17—18日发生在泰安境内的区域性大暴雨过程进行了综合分析。分析发现:大暴雨发生在副热带高压南退过程中西北边缘的5880gpm线附近;700hPa和850hPa"人字形"切变线造成的水汽辐合是强降水形成的关键;通过分析θse与K指数,发现此次区域性大暴雨发生在θse850>330°K的热带海洋气团中,稳定度指标并不关键;地面倒槽长时间维持是强降水产生的条件;特殊的山地对这次强降水起到了重要作用;数值预报出现偏差导致了由于过分依赖数值预报出现暴雨漏报。

2005年陕西第一场透雨诊断分析

利用天气学方法和诊断分析技术分析了2005年陕西第一场透雨的成因和物理量特征,结果表明稳定的“东高西低”是第一场透雨的有利形势场,西南低空急流和地面回流为降水的发生和持续提供了充沛的水汽,陕西中南部地形的抬升是形成降水中心的原因之一;大降水区上空次级垂直环流的上升运动支位于秦岭山脉和黄土高原的迎风坡上空;水汽输送主要依靠副高西侧的西南低空急流;K指数≥30oC有利于透雨的产生;θse分析表明对流层中低层为对流不稳定。

2011年初春鸡西市一次暴雪天气诊断分析

2011年4月22—23日鸡西市出现了一次雨转暴雪天气过程,该文利用常规资料、NCEP分析资料以及区域自动站资料对此次雨转暴雪天气进行分析,结果表明:低槽东移受东阻影响切涡,低涡东移缓慢并强烈发展是造成此次暴雪天气的主要形势,东北风与偏东风暖湿切变处出现大降雪,降水持续也是造成暴雪的重要原因。偏东干冷空气侵入黑龙江东部,此厚度在800 hPa以下,这在降水中起冷垫作用。低空西南急流和东南风急流的输送使得暖湿气流被源源不断地输送到黑龙江东部,并得以聚集,为降雪强度的增强提供了有利条件。深厚的强烈上升运动是造成鸡西地区暴雪天气的主要原因之一。地面温度是降水性质转变的一个影响因素,地面温度下降到1℃左右时雨将转为雨夹雪,当地面温度继续下降到0℃或以下时,雨夹雪转为雪。850 hPa温度场上-4℃也是一个雨雪转换的指标,但是还需要配合冷平流的强弱进一步判断。

2012年7月4—5日济宁市强降水天气过程分析

利用常规天气图、地面资料和探空资料分析2012年7月4—5日济宁市强降水天气过程的成因,并对物理量场进行了详细分析。结果表明:低空西南急流在山东西南部的强风速风向辐合为强降水的产生输送了充足的水汽,海上高压阻挡使地面气旋移动缓慢是形成强降水的一个主要原因;假相当位温(θse)能量锋区的加强与移向与暴雨的落区较为一致;K指数≥35℃是鲁西南暴雨预报的一个指标。