基于ERA-Interim资料的中国天山山区云水含量空间分布特征

利用欧洲数值预报中心(ECMWF)发布的第一代全球分辨率ERA-Interim再分析数据,分析了1979—2014年天山山区水汽含量和云水含量的空间分布特征。结果显示:(1)水汽含量的高值中心出现博罗科努山迎风坡,中心值域在10~11 mm之间,低值区位于天山中部的巴音布鲁克附近,中心值域在5~6 mm之间;夏季水汽含量最丰富,在8~11 mm之间。(2)云液水含量的高值区出现在博格达山北坡,而云冰水含量的高值区在西天山海拔较高的托木尔峰地区,低值区均在伊犁河谷等海拔低的地区;夏季云液水含量、云冰水含量均呈减少趋势,云冰水含量较云液水减少得更为明显,下降速率为0.28×10-3 g·kg^(-1)/10 a;(3)垂直分布上,云液水含量在600 h Pa左右的高空出现高值区,中心最大值为10×10^(-3) g·kg^(-1);云冰水含量的高值区则出现在500 h Pa左右的高空,为11×10^(-3) g·kg^(-1);在对流层大气中云冰水含量值远大于云液水,且云冰水发展的高度较云液水更高。

北京一次极端雨雪天气异常诊断分析

2020年2月13-14日北京地区出现一次极端雨雪天气过程,利用EC再分析数据、风廓线雷达、气候资料等,采用诊断分析、风廓线产品反演、气候异常分析等方法,对这次伴有复杂相态转换、对流、累计降水量破历史同期极值的极端雨雪天气过程进行分析和异常诊断,结果表明:(1)大尺度低涡、高/低空急流、锋面等天气系统为降水提供良好的背景条件。(2)河北中部的中尺度涡旋,是这次极端雨雪天气的重要成因之一。(3)对流活动的参与提高了降水效率,致使过程累计降水量进一步增大。(4)850 h Pa切变线北侧强盛的偏东气流,在动力抬升、水汽输送及辐合中发挥重要作用。(5)-8~-20℃层云冰含量低,且0℃层高度>700 m是造成北京平原地区相态转换时间延迟的直接原因。(6)边界层回流冷空气由平原东部进入北京,是雨雪相态转换由东向西发生的根本原因。(7)极端的水汽通量辐合异常,是此次天气过程累计雨量突破同期历史极值的重要原因之一。

基于ERA-Interim资料的青海省空中云水资源评估

利用ERA-interim再分析资料分析2009—2018年青海省云液水含量和云冰水含量时空分布特征。结果表明:青海省云液水含量和云冰水含量自西北向东南逐渐增多,玉树南部、果洛东南部和祁连山区为云水资源较为丰富的地区,夏秋季节云水资源最为丰富,可达60~70 g·m^(-2)。从云水资源的垂直分布来看,云液水含量和云冰水含量随海拔高度增高呈先增多后减少的变化趋势,云液水含量在海拔4~6 km高度较多,云冰水含量在海拔7~8 km高度较多,云冰水含量峰值所在高度高于云液水含量峰值所在高度。夏秋季节,青南高原云液水含量和云冰水含量垂直变化幅度大,柴达木盆地云液水含量和云冰水含量垂直变化幅度小。从年际变化趋势来看,2009—2018年青海省大部地区云液水含量、云冰水含量呈增多趋势,且秋季增多趋势最为显著。从月际变化看,云液水含量和云冰水含量9月最高,1月最低。柴达木盆地云液水含量和云冰水含量的月际差异最小,东部农业区云液水含量月际差异最大,青南高原云冰水含量月际差异最大。

热带对流活动日变化的模拟研究

利用一个云分辨与海洋的耦合模式,模拟研究了热带对流活动的日变化.通过对模拟结果的分析,揭示了热带地区不同海温日变化条件下,对流活动的云物理特征.利用热带海洋与全球大气响应观测实验(TOGACOARE)的观测资料作为模式的初始与边界场,来驱动耦合模式.对热带海表温度按照其日变化幅度的大小进行了分类,分为强、弱海表温度日变化两种类型,并在此基础上进行了合成分析.结果表明:1)在弱的海表温度日变化下,云中的云冰含量大于云水含量,说明云中以层状云为主;而在强的海温日变化下,云中的云水含量大于云冰含量,说明云中以水云为主.2)强的海温日变化下,地面降水率在午后达到最大;而在弱的海表温度日变化下,地面降水率最大值出现在夜间.比较上述两者云的构成,发现其差别最大.3)比较两类(强、弱海表温度日变化)云物理过程的收支发现,在弱的海表温度日变化下水汽的凝华率远小于凝结率,更易形成冰云.

贵阳机场一次大雪冻雨混合性降水微物理过程的数值模拟

利用PSU/NCAR MM5中尺度数值模式,对2011年1月16—18日贵阳机场的大雪冻雨过程进行数值模拟,研究表明:云贵静止锋、南支槽和低空急流是造成此次大雪冻雨天气过程的主要影响系统;此次过程中低层均为东北气流,中层为西南低空急流,但前期冻雨期间西南低空急流较强且层次较厚,温度场呈"冷-暖-冷"分布,低层有逆温层,湿度呈下干-中湿-上干分布,降雪开始后低空急流明显减弱且层次较薄,低层主要为等温层,暖层消失,湿度呈下湿上干分布;前期冻雨期间,低层为弱上升气流,中层为下沉气流,低层辐合,中层辐散,降雪出现后低层转为弱下沉气流,中层转为上升气流,并随着降雪量增大上升气流层增厚并加强,且低层辐散,中层辐合.从云系分布来看,前期冻雨期间主要以云水含量为主,高值区维持在800~600 hPa,降雪开始后云水含量逐渐减弱消失,整层出现云冰含量区并维持.