东北区域暴雪天气分析及数值模拟

2007年2月14日和3月6日中国东北先后出现暴雪过程,降雪过程范围之广、强度之大都超出了有历史记录以来的极限,给国民经济和人民生活造成极大的损失。在收集大量降水、T213和地面高空气象报告等资料基础上,分析了东北东部这两场大暴雪过程的环流成因并利用GRAPES进行了数值模拟。这两次暴雪过程由于500hPa上空冷空气强度和入侵路径的差异,分别是由蒙古低槽东移和西南涡东北上(对应地面为蒙古气旋和江淮气旋)引起的,后者的天气形势与东北夏季暴雨的一种形势有很大的相似。GRAPES对这两次暴雪过程模拟的结果表明,不仅能够成功地预报天气尺度的主要环流形势演变和影响系统的移动路径,还能够预报出与主要降雪区域相对应的低空中尺度辐合系统,比仅用高空观测报告分析的结果有很大的改善;对降雪强度变化和落区移动状况也能够很好地作出预报,但是有时预报量有偏大的弱点。可以认为GRAPES提供的各种预报产品对日常业务实时应用是很有价值的。

黑龙江省春季一次区域暴雪过程的数值模拟与诊断分析

利用常规观测资料和NCEP资料以及WRFV2.0模式模拟的结果,对2009年3月21-23日黑龙江省中南部地区的大到暴雪过程进行了分析。结果表明：WRF模式对这次大到暴雪的区域进行了很好的模拟。进一步对模式输出的物理量进行了仔细的分析发现：中低层的西南气流为此次区域暴雪提供了充足的水汽;总螺旋度的变化对降雪的强度变化有一定的指示意义;在这次降雪过程中,MPV2的作用大于MPV1,说明条件性对称不稳定加强,有利于暴雪的形成。

2018年1月河南省2次区域暴雪过程对比分析

利用高空地面观测资料和NCEP6h1次的1°×1°再分析资料,对2018年1月发生在河南省的2次区域暴雪过程进行对比分析。结果表明:2次暴雪过程背景形势场相似,都产生在500hPa高空槽东移、中层强盛西南气流形势下,配合低层偏东风切变线和地面冷空气的扩散作用。中层西南气流和底层偏东气流辐合的位置与大暴雪区域对应良好。降雪时整层大气湿度饱和,中低层具有弱的逆温层。同时地形的抬升作用,对局地特大暴雪的产生有贡献。2次过程降雪差异产生的主要原因是中层气流辐合位置不同。降雪过程中600~700hPa上辐合中心强度越强,对应降雪强度越大。垂直速度场上升运动区与主要降雪区域对应良好。700hPa暖平流与925hPa冷平流叠加区域即为产生大暴雪落区。风速辐合越大,对应降水越强。

天山北坡一次区域性暴雪形成机制及水汽输送特征

利用高空、地面常规观测资料、NCEP/NCAR再分析资料,诊断分析2017年2月天山北坡一次区域性暴雪过程的特征及成因,结合GDAS再分析资料并采用HYSPLIT模式,模拟追踪水汽源地、主要水汽输送通道及其对水汽输送的贡献。结果表明:天山北坡区域性暴雪发生时,冷暖空气持续对峙,锋区强度强,为暴雪的形成提供了稳定的天气尺度条件;中低层西北急流的冷垫抬升是形成暴雪的主要动力机制,高低空急流耦合激发中尺度垂直上升支和次级环流,对降雪有增幅作用;暴雪主要水汽源地位于阿拉伯半岛西侧的红海和伊朗高原西南侧的波斯湾至阿拉伯海北部一带,水汽通道主要集中在500~850 hPa,水汽辐合区位于700~850 hPa,中高层有西南气流、中层有偏西气流、低层有西北气流将水汽接力输送至暴雪区;利用HYSPLIT模式模拟发现,暴雪期间,西边界、北边界水汽输入均起重要作用,主要水汽输送通道分别为偏西路径、西南路径、局地水汽路径,在1 500 m高度,三者贡献率大致相当,在3 000 m高度,局地水汽和偏西路径水汽贡献率更大。

1960—2009年辽宁区域性暴雪气候特征

利用1960—2009年辽宁58个测站逐日降水资料,分析了区域性暴雪气候变化特征。结果表明:辽宁区域性暴雪主要出现在每年11月下旬至翌年3月15日,2月为最多月。近50 a区域性暴雪过程次数呈上升趋势,并且存在9、5a和3a的周期变化;9a的周期变化信号一直存在,但强度自20世纪60年代末开始增强,70—80年代最强;5 a的周期变化信号自70年代初期开始出现,强度在70年代中期开始增强;3a的变化信号一直存在,强度在70年代中期、80年代最强。区域性暴雪过程次数和暴雪总量自东南部向西北部逐渐减少,空间分布有3个中心,分别为:沈阳—抚顺—本溪一带、鞍山附近和丹东凤城地区。辽宁区域性暴雪落区主要有4种分布,分别为中东部暴雪型、东部暴雪型、南部暴雪型和西部暴雪型。

2018年1月陕西区域性暴雪过程诊断

利用高空、地面常规观测资料,FY-2G黑体亮度温度TBB资料和ECWMF 0. 125°×0. 125°高分辨率资料,对2018年1月3日陕西区域性暴雪进行诊断。结果表明:500 h Pa切断低压分裂低槽、700 h Pa西南急流和850 h Pa东风回流是暴雪发生的主要影响系统。700 h Pa强西南急流、偏东气流分别携带来自孟加拉湾和东海的充沛水汽是产生区域性暴雪的重要原因之一;中层冷空气的侵入是本次暴雪发生的主要触发机制;高层辐散与低层辐合的有利配置导致的强上升运动和中低层深厚正涡度的发展和维持是暴雪形成的动力机制。长约1100 km、宽约200 km、TBB≤-40℃的狭长云带东移过程中发展的TBB最低为-52℃、尺度为20~100 km的中-β尺度对流云团是造成小时降雪量超过2. 0 mm、产生区域性暴雪的主要原因。本次暴雪属于冷季高架对流,对称条件不稳定导致的倾斜对流使上升运动加强,雷达回波表现为平行于0~6 km垂直风切变的平行带状结构,且雪带随气流移动。

陕西2009年初冬区域性暴雪诊断和中尺度分析

利用实况观测资料、NCEP 1°×1°6 h再分析数据,对2009年11月9～11日陕西近20年最大区域性暴雪过程进行了诊断分析,讨论天气尺度及中尺度系统在促进暴雪形成中的作用。结果表明,此次暴雪是由高空西风槽、中低层切变线、西南急流及地面倒槽、地形共同影响所致。700 hPa切变线使南下冷空气与西南急流在陕西交汇,且700、850 hPa分别有西南急流和偏东急流带来充沛水汽;地面有东北冷空气侵入,既对暖空气起抬升作用,同时配合陕西地形作用加强了地面中尺度辐合带的形成,为暴雪产生提供了有力的动力机制条件。

辽宁省两次区域性暴雪过程的对比分析

利用常规观测资料和NCEP 1°×1°逐6 h再分析资料,对辽宁省2009年2月12～13日和2010年3月14～15日2次区域性暴雪过程的环流特征和物理量场进行对比分析。结果表明,冬季乌拉尔山阻高的稳定维持,有利于中纬度高空槽的生成,它的东移与辽宁降雪密切相关;2次过程在50°～60°N建立的低涡以及东北西南向的大槽是产生辽宁区域性暴雪的主要影响系统。物理量场如螺旋度、涡度、温度平流和水汽通量散度等为暴雪落区和持续时间的预报有很好的指示意义。

2000年冬季阿勒泰区域性大—暴雪成因分析

对形成2000年冬季阿勒泰地区出现的6场区域性大—暴雪天气过程的欧亚大尺度环流与天气尺度影响系统的特征、水汽条件及垂直运动条件等进行综合分析,得出形成阿勒泰区域性大—暴雪天气的重要指标,从而进一步提高阿勒泰区域性大—暴雪天气的预报准确率,对防灾减灾具有重要意义。

山西中南部区域性暴雪天气诊断分析

利用常规的高低空气象观测资料、物理量场、以及卫星云图等资料,对2009年2月8日发生在山西中南部地区的区域性暴雪天气过程进行了综合分析,结果表明:这次暴雪天气过程,以500 hPa西风槽过境为背景,700～850 hPa存在明显的低空切变,300 hPa以下大气层结处于不稳定状态,湿层厚度高达200 hPa,散度的垂直分布表现为明显的低层辐合、高层辐散的对称结构,在强降雪时段450hPa以下存在明显的正负涡度对。这种物理量场的配置有利于促进低层湿空气的聚合及向上的抬升运动,为暴雪的产生提供必需的条件。

西藏南部地区区域性暴雪天气过程诊断分析

文章利用常规的高低空气象观测资料、T639数值预报产品以及卫星云图产品，对2013年2月16-18日西藏南部区域性暴雪天气过程的环流背景、水汽条件及动力条件进行了诊断分析。结果表明：此次西藏南部区域性暴雪天气是由南支槽前西南风风速辐合，输送暖湿水汽上青藏高原，以及北支槽分裂的短波槽南下共同作用的结果。物理量诊断分析表明，区域性暴雪过程期间，水汽通量、水汽通量散度场、散度场、涡度场和垂直运动场都反映出西藏南部边缘存在大量水汽输送和水汽辐合，上升运动较强，有利于暴雪天气的形成。

2000-01-11暴雪个例分析

通过对 2 0 0 0年 1月 10日 17时～ 11日 17时河南省中北部出现的大范围暴雪天气过程的天气形势、影响系统、摩擦层内的偏东风急流、地形抬升、冷空气、数值预报产品等因素的综合分析 ,提出了产生此类暴雪天气的天气学诊断模型和数值预报产品诊断模型。

2010年3月15日暴雪个例分析

通过对2010年3月15日02时～16日02时黑龙江省东北部出现的大范围暴雪天气过程的天气形势、影响系统、高低空急流、地形抬升、冷空气、数值预报产品等因素的综合分析,提出了产生此类暴雪天气的天气学诊断模型,以及出现预报偏差的原因进行分析。

南通地区强降雪和积雪深度预报研究

为了预防和减轻强降雪过程对设施农业和生产生活可能带来的不利影响,提高预报和服务水平,利用常规高空和地面资料、ECWMF 0.75°×0.75°再分析资料,对南通地区1951年以来共19次区域性暴雪过程从影响系统、大气层积、动力和水汽条件等方面进行分析总结,并以2013年的区域性暴雪为例说明诊断分析和预报过程。结果显示:(1)南通属于北亚热带季风气候,雨或雨夹雪转暴雪过程占多数,判断降雪量要关注转为纯降雪以后的降水量,积雪深度还要注意地表温度的高低,因此必须同时考虑强冷空气南下和强盛暖湿气流北上的综合影响;(2)形成强降雪的天气系统主要包括南北两支西风槽、中低空切变、西南急流和低空冷垫,实例是典型区域性暴雪天气形势;(3)500～850 hPa高度至少有两层强盛的SW急流,强烈辐合上升主要发生在700 hPa及以上高度,为暴雪的形成提供了动力和水汽条件,850 hPa以下为冷垫,850～700 hPa存在逆温,850 hPa气温小于等于-4℃、2 m气温小于等于3℃时降雨向降雪转变,地表温度接近零度后积雪增长明显;(4)南通地区24 h平均SLR(降雪含水比),纯雪过程≥10,雨转雪过程<10、东南部<5,一般可通过850 hPa、2 m气温及地表温度对降水相态转换和SLR做出预判;(5)从历史强降雪中寻找天气形势相似过程,对比层结、动力和水汽条件,然后对相似过程实况进行缩放来推断降水量和积雪深度,也是一种可行的方法。