应用GPS可降水量分析河北省一次回流降雪天气

利用地基GPS反演的可降水量资料、地面加密自动站和常规天气资料,对2011年2月发生在河北省的一次回流降雪天气过程进行了分析。结果表明:①降雪过程前期,GPS可降水量由西南向东北逐渐增大,后期自北向南减小,与西南暖湿气流的输送和地面冷高压的南压对应。②第1阶段降雪的主要影响系统为高空槽,GPS可降水量不断增加,对应的实际降水也是先增后减;第2阶段的降雪主要表现为回流降雪,降雪前期GPS可降水量迅速增长,实际降水出现在GPS可降水量峰值及下降阶段。随着地面冷高压逐渐南压,GPS可降水量逐渐下降,实际降水也逐渐减弱至停止。③在探空层结曲线上,高湿层位于地面附近和700hPa附近,而二者之间的近地层存在着低湿层。

天津地区一次回流降雪过程结构特征及发生机理分析

本文利用常规气象观测资料、美国国家环境预报中心再分析资料(NCEP)、天津铁塔、风廓线雷达及微波辐射计探测资料,对2014年2月6—7日渤海西岸天津滨海国际机场一次回流降雪过程的结构特征和发生机理进行了分析,重点讨论了此次回流降雪过程中两个降雪阶段边界层东风的性质和作用及上升运动的形成机制。结果表明:天津地区此次回流降雪过程可分为两个阶段,第一阶段降雪为2014年2月6日15:06—19:00,第二阶段降雪为7日凌晨00:25—15:46。2月6日降雪是发生在回流形势建立初期的弱降雪过程,低层的弱东风将海面上充沛的水汽输送至天津地区,同时配合偏东气流中的中尺度扰动,在2.0 km以下形成浅薄的辐合上升运动。2月7日降雪是中层的西来槽和低层冷空气共同作用的结果,以偏东路径南下的冷空气本来是较干的,由于经过渤海湾,使贴近海面(约600 m以下)的大气湿度明显增加,因此影响天津地区的偏东风为湿冷的,并在边界层内形成了一个明显的冷垫,当500 h Pa高空槽移至天津地区时与边界层偏东风形成的冷垫相遇,暖湿空气沿冷垫爬升促进了上升运动的发展,同时槽前的西南气流也起到输送水汽的作用。

一次回流型降雪过程的成因和相态判据分析

利用常规高空和地面观测资料、天津铁塔和雷达资料、全球资料同化系统(GDAS)分析资料、雷达变分同化分析系统资料、EC和NCEP再分析资料对2016年11月20—21日天津初雪天气进行成因分析,结果表明:本次过程是在高空槽和回流冷空气共同作用下产生的,主要水汽来源为对流层中低层槽前西南暖湿气流和回流东风,回流东风经渤海低空运行时吸收水汽由"干冷"变为"湿冷";动力条件主要来自回流冷垫的动力抬升作用,降水期间回流东风层厚度由1.5km增加至2km;锋面上的非地转次级环流可将回流东风水汽向上输送成为降水原料,同时可加强其上暖湿空气的垂直上升运动;高空云水粒子向云冰粒子的转换和边界层回流冷空气加强对本次雨雪相态转换是不可或缺的,回流冷空气北风分量风速和厚度陡增、800～950hPa出现均温层、云冰粒子陡增并向低空延伸、700～850hPa与850～1000hPa厚度的变化特征对雨雪相态的判别均有较好的指示作用。

山东一次历史极端降雪过程的诊断分析

利用常规观测资料、NCEP再分析资料及卫星TBB资料,对2013年4月19-20日山东极端暴雪过程的环流背景、物理量诊断、地形作用及其中尺度特征等进行了综合分析。结果表明:此次暴雪天气是以500 h Pa高空槽、700 h Pa西南低空急流及切变线、以及850 h Pa以下低层东北风作为环流背景的回流性质降雪;暴雪期间,相对湿度≥90%的高湿区明显下传,南方的暖湿空气沿着低层冷垫爬升,到达一定高度以后,水汽凝结产生降雪,强降雪落区并不位于强上升运动的中心位置,而是位于最大中心值的偏北一侧,在28°N-40°N之间高空有一明显的能量锋区,且随纬度的增高而向高空倾斜;近地面层有明显的辐合流场,TBB分布反映出暴雪期间有中小尺度系统配合,TBB最大值在-45^-40℃之间;此次极端暴雪过程中地形对温度的急剧下降起了重要的作用。

北京地区一次冬季降雪天气及其云微物理过程的数值模拟

为了解北京降雪的微物理机制,利用中尺度数值模式WRFV3.9.1(选取Thompson微物理方案),对2015年11月22-23日北京的一次降雪天气进行模拟,并利用常规降水资料、探空资料、雷达资料对模拟结果进行验证,在此基础上分析此次降雪的云微物理过程.结果表明,华西倒槽顶部的偏东风气流为此次降雪发生、发展带来了充足水汽,形成回流降雪天气.模式能够很好地模拟出雷达回波和降水的分布及时间演变特征.模拟的云雷达站点的反射率和水成物粒子的时空演变和Ka波段垂直指向雷达的观测结果较为一致.对云微物理结构的模拟结果分析表明,雪花主要的3个源项分别为雪花凝华、雪晶碰冻云水、冰晶自动转化成雪,在低层有雪花升华;高空的冰晶主要来源于凝华,经冰晶转化为雪的过程消耗;低层的霰粒主要来自雪晶撞冻云水.

华北地区2015年“1106”降雪过程诊断分析

利用中国气象局MICAPS地面、高空等常规观测资料及欧洲中心ERA-Interim的0.25°(纬度)×0.25°(经度)逐6 h再分析资料,对2015年11月5日至7日影响北京、河北的一次降雪过程的环流形势和动热力物理量进行了诊断分析,揭示了降雪特征及其形成原因。环流形势分析发现,此次降雪是在高空两槽一脊叠加短波槽活动天气背景下的“回流型”降雪。500 hPa有西伯利亚脊的发展和内蒙古地区气旋性涡旋及其向南发展出的弱槽,使得偏北冷空气与西南暖气流在河北地区相遇,伴随低层700 hPa的低涡发展,造成了此次降雪天气。500 hPa多小槽波动东移,使得雨雪天气维持较长时间;700 hPa受偏南暖湿气流影响,850 hPa为偏东风,地面高压底部偏东风配合倒槽,有较好的上升运动和水汽输送条件;高湿的大气环境条件和低层水汽辐合及抬升为降雪发生提供了充沛的水汽;高低空急流的形成,与散度场、涡度场和垂直速度场的高低空耦合配置,为降雪天气的发生创造了动力条件。

黑龙江省罕见特大暴雪的卫星云图特征

利用FY-2E卫星云图资料结合常规资料分析2013年11月16-20日影响黑龙江省中东部地区的大范围暴雪天气过程,结果表明:暴雪过程是由东北气旋与高空槽加深成涡共同作用产生的。冷空气南下与暖空气在东北地区交汇,高空槽加深成涡,地面低压迅速发展,进入日本海后明显加强,并产生偏东回流,从而在黑龙江中东部地区产生一次持续时间较长、影响范围较大的暴雪天气。水汽图像上看出高空卷云区与正涡度平流相对应,促进地面低压的发展。可见光图像上看出低空水汽输送,前期是由偏南气流输送日本海的水汽,后期是由偏东气流输送日本海的暖湿空气。

济南市2015年初雪天气过程分析

利用高空和地面观测资料、风廓线雷达资料、L波段雷达资料对2015年11月24-25日济南市初雪天气过程进行分析和讨论,此次过程前期主要是回流形势的稳定性降雪,后期是冷涡造成的降雪。冷空气垫前期形成,暖湿空气沿冷垫爬升,提供了充足的水汽条件;降水相态因为强冷垫的存在,而决定了是雪。针对此次天气过程,对T639和EC-thin温度层结预报进行了检验。

2018年12月铜仁一次罕见暴雪天气过程成因分析

利用常规气象观测资料、NCEP1°×1°再分析资料对2018年12月29至30日贵州铜仁的罕见暴雪天气过程进行分析。结果表明:从蒙古南下的冷空气与来自孟加拉湾的暖湿气流在贵州北部长时间交汇,形成强烈的辐合上升运动,是造成此次暴雪天气过程的主要原因;温度垂直结构为冰晶层-冷层的结构特征,湿层深厚,云顶温度小于-12℃,整层为冷性结构,利于冰晶的产生,且中层暖层消失,对降雪的产生十分有利;充沛的水汽辐合和强烈的上升运动为本次暴雪天气过程提供了水汽条件、动力条件。