1981~2019年吉林省暖季冷涡降水时空变化特征

利用1981~2019年吉林省气象局信息中心提供的吉林省51个测站逐时降水数据,系统分析了暖季吉林省冷涡降水的时空分布特征。结果表明:(1)吉林省降水量日变化和频次的峰值均发生在下午16~18时(北京时);0.1~5 mm/h降水频次大值区主要集中在吉林省东部山区,而5~10 mm/h和>10 mm/h降水频次大值区则在吉林省中南部地区。(2)0.1~5 mm/h降水占冷涡降水总量百分比(简称:降水贡献)的空间分布特征中,白天降水贡献的空间分布比较一致,夜间大值区在吉林省东部山区;5~10 mm/h降水贡献大值区集中在吉林省中部地区,且白天贡献大于夜间;>10 mm/h降水贡献大值区位于吉林省中西部地区,白天贡献也大于夜间。(3)0.1~5 mm/h降水占暖季冷涡降水总量的60%,5~10 mm/h和>10 mm/h均在20%左右;0.1~5 mm/h降水贡献随时间变化减弱趋势明显,而>10 mm/h降水贡献增加趋势明显,且这两种量级降水年际变化呈反位相特征。

近55年东北冷涡与辽西地区降水关系分析

利用1961—2015年辽宁省西部地区18个测站月降水量资料和东北地区209个测站1961—2015年月平均气温资料、NOAA重建的月平均海表温度资料以及88项大气环流指数、26项海温指数资料定义了适用于辽西地区的夏季标准化东北冷涡强度指数(NECVI)和冷涡降水预报因子,并对东北冷涡和辽西冷涡降水进行详细分析,结果表明:近55年,辽西地区冷涡降水夏季和年贡献率整体趋势较稳定,无明显变化,表现出18年左右的显著振荡周期。东北冷涡偏强年,NECVI指数偏大,标准化降水指数(SPI)偏高,对应辽西地区降水偏多;反之,东北冷涡偏弱年,NECVI指数偏小,SPI指数偏低,对应辽西地区降水偏少。前期3月Nino 3区海表温度距平指数、5月黑潮区海温指数、3月西太平洋副高强度指数均与辽西冷涡降水显著相关,具有较好的指示意义,可作为冷涡降水的预报因子,为辽西夏季气候预测和人工影响天气工作的开展提供参考。

东北冷涡气候特征及其对内蒙古降水的影响

基于内蒙古116个气象观测站1981—2017年5—8月逐日降水资料及NECP逐月再分析资料,采用传统东北冷涡定义,对5—8月东北冷涡活动过程次数、日数进行客观识别,并分析了东北冷涡活动日数与内蒙古降水的关系。结果表明:(1)东北冷涡活动日数与500 hPa高度场在东北亚地区呈现出显著的“南负北正”偶极型相关分布,内蒙古东部地区处于显著负相关区。(2)5—8月平均每次冷涡活动过程的持续时间为5~6 d,且5、6月冷涡活动维持日数呈增加的趋势。(3)5—8月东北冷涡活动日数与降水存在显著正相关的区域主要位于内蒙古东部偏北地区,其中5、6月冷涡活动日数与冷涡日东部偏北地区累计降水量存在显著正相关,表明冷涡活动具有气候“累积效应”。

一次东北冷涡过程的数值模拟与降水分析

本文利用WRF模式对2007年7月8日至12日的东北冷涡过程进行模拟。通过分析天气尺度背景场可知,在对流层中高层出现干侵入过程,干空气主要来源于我国内蒙古西部和东北冷涡的西北部,随着东北冷涡一起呈涡旋状运动,在对流层中层的干侵入更加明显;东北冷涡的东部为水汽通量辐合区,说明此处水汽丰沛,该处的暖湿空气与干冷空气相汇,有利于降水的生成。通过分析中尺度对流系统的地面和对流层中下层的风场结构可知,中尺度对流系统易发生在东北冷涡东南侧和东北侧的气旋性曲率最大处,此处的对流层低层易形成强辐合区,而风场的水平辐合运动激发出垂直上升运动,在对流不稳定区配合着强上升运动,有利于对流系统发展而产生降水,因此在低压系统东南侧及东北侧的"气旋曲度"区易形成降水。从对流涡度矢量的垂直分量可知,在东北冷涡中的东南侧和东北侧,对流涡度矢量的垂直分量对于中尺度系统的发生位置和降水区域有很好的指示作用。

2008年T213与德国降水数值预报产品对比检验

为了解各种数值预报的误差特点,更好地在预报过程中选择数值预报产品作为参考依据,将中国国家气象中心的T213降水预报与德国降水预报分别进行晴雨预报检验,对2008年5—8月东北地区降水资料进行对比分析。结果表明:两种模式24—120 h预报正确率为60%—70%,随着预报时效的增加,正确率呈下降趋势,德国降水预报的正确率高于T213,两种预报漏报率均明显小于空报率,T213漏报率较低,为5%左右,德国降水预报空报率较低,为20%左右。对2008年4—6月出现东北冷涡过程的两种模式降水预报进行对比分析,发现德国降水预报正确率明显高于T213预报,对冷涡降水预报有一定的指示意义。