对流天气系统自动站雨量资料同化对降雨预报的影响

利用GRAPES(Global and Regional Assimilation and Prediction Enhanced System,全球/区域同化预报系统)三维变分同化系统,针对对流天气系统特点,用改进的郭晓岚对流参数化方案作为观测算子,同化广东省自动站记录的对流天气系统的雨量资料,并且与同化探空资料进行了比较。在雨带有明显改进的区域,分别同化这两种资料都可以调整大气低层水汽辐合增加(或辐散),对流层中下层增暖增湿(或变冷变干),从而增加(或减少)降水,表明降水的同化方案对初始场的调整在一定程度上符合探空观测。进一步讨论同时同化这两种资料对暴雨预报的影响,结果表明同化自动站降水资料对暴雨系统短时预报有正面影响,同时同化这两种资料,可以弥补资料的不足。

我国强对流天气系统的发展机理和预报方法研究

中小尺度强对流灾害天气系统往往还引发山洪、泥石流滑坡等强气象次生灾害，造成严重的经济损失，近年来随着观测、

强对流天气短时预报系统的研究

根据强对流天气的活动规律和湖南省的实际情况，摸索出两种不同预报方法，即中尺度概念模式法和分团预报法，较好地解决了准客观自动化短时天气预报问题．

风廓线雷达和多普勒天气雷达在一次强对流天气过程中的分析应用

2018年3月18—19日,贵州省中部发生了一次由地面热低压引起的典型强对流天气过程,该文运用常规观测站资料、风廓线雷达资料和多普勒天气雷达资料对过程前后的雷达回波和风场特征做了诊断分析,得到如下结论:①在多普勒天气雷达的静锥区内,风廓线雷达的产品是很好的补充,两者点面结合可分析出锋面、急流和冷暖平流的变化情况;②在地面热地压和高空槽的引导下,对流单体不断生成并增强,测站上空观测到有近地面低空切变线稳定维持,低空急流出现的时间提前于降水开始的时间,低空急流范围扩大和位置下移时表明对流系统持续发展增强,配合多普勒天气雷达产品能更好的追踪大范围内单体的移动路径,降水结束后低空急流也逐渐减弱消失;③降水开始前,垂直层上垂直速度正负差别越大表明不同层热交换强烈,对流活动越强,当降水开始时垂直速度正值迅速加大,由于存在很大的脉动性,因此这个指数仅作为参考指标。

航空数值天气预报模式下风场及风切变小尺度数值模拟

针对风切变这一影响航空飞行的主要天气现象,进行小尺度下的风场数值模拟研究。实验模拟时段为协调世界时2014年6月8日06时至2014年6月8日24时(9日00时),对研究区域内生成并过境的强对流天气系统进行中小尺度的绝对涡度、水平风场和垂直风场的模拟;并提取小尺度下的风速风向值,尝试对风切变提取。结果表明:1数值模式能够清晰立体地模拟出这一次强对流天气系统的生成和运动的整体状况;2小尺度下能够对该强对流天气系统的局部进行精细化的立体的模拟;3通过分析小尺度下的数值模拟输出产品,能够判别出风切变;4对于风向数据,采用余弦平滑法能够进行有效的质量控制观察分析。

X波段双偏振数字相控阵天气雷达

X波段双偏振数字相控阵天气雷达专为气象部门、民航部门及其他相关用户设计。该雷达采用了数字TR组件、双偏振裂缝天线阵面和多波束信号处理器等先进技术组件,具有速度快、精度高和稳定性好的特点。该雷达能对周边天气进行有效探测和预警,可获取雷达站周围上空天气目标的位置、强度、平均径向速度和速度谱宽等参数,实时监测150 km范围内的强对流天气系统的生成、发展、消散,对中尺度风暴、暴雨、风切变、冰雹、龙卷、大风等灾害性天气能进行有效的监测和预警,为用户气象保障提供及时精确的气象探测资料。

佳木斯地区冰雹天气统计分析及防控措施

1引言 冰雹天气是由强对流天气系统引起的一种气象灾害，它出现的范围虽然较小，时间也比较短，但其具有来势迅猛、灾害重、破坏力强等特点，其危害程度与冰雹大小、密度、降雹持续时间有关。二场急剧而强烈的降雹过程，能对农业、工业、交通、通信以及城市建筑、人民生命财产等造成严重的危害和损失，特别是在农作物快到成熟、收割的季节，突如其来的一场冰雹，可摧毁大片庄稼。

SWAN2.0系统的设计与实现

强对流天气短时临近预报系统(Severe Weather Automatic Nowcasting,SWAN)是面向短时临近监测、分析、预报、预警制作等功能为一体的业务平台。SWAN2.0基于MICAPS4(Meteorological Information Comprehensive Analysis and Processing System Version 4.0,人机交互气象信息处理和天气预报制作系统)二次开发框架,采用C/S架构,服务器部署在省级,负责收集数据,运算SWAN产品;客户端部署在气象台站,实现具体的预报业务,并形成算法二次开发接口。SWAN2.0新增了三维变分风场反演、基于分雨团技术的雷达降水估测、冰雹识别等方法,实现了算法管理、产品生成、分析处理、资料检索显示、实时监控报警、预警产品制作等功能。SWAN2.0业务系统已在全国试用,在强对流天气监测、分析和短时临近预报预警中发挥了重要作用。

闪电气象学研究进展

闪电气象学是随着现代闪电探测和定位技术的发展与应用而不断发展起来的一个学科,也是大气电学和气象学的重要交叉学科分支。综述了近年来中国在闪电气象学方面的发展和研究进展,主要从5个方面进行阐述和回顾:在闪电气象学研究中发挥了重要作用的现代闪电探测和定位技术,不同类型强对流天气系统的闪电活动特征,闪电活动与雷暴的动力、微物理结构的关系,雷暴电荷结构探测和数值模拟,以及闪电资料同化方法及其在强对流天气中的预警预报作用和闪电的预报等,并指出了中国闪电气象学今后的努力方向。

基于CUDA的并行雷达拼图算法研究

雷达组网拼图算法是强对流天气短时临近预报系统(Severe Weather Automatic Nowcasting,SWAN)的重要基础方法之一。提高拼图算法的效率,不仅可以提升现有SWAN临近算法序列的时效性,也能更好地应用高分辨率雷达数据,具有重要的实际意义。采用中央处理器(central processing unit,CPU)和图形处理器(graphics processing unit,GPU)混合架构设计并行雷达拼图算法,其中CPU负责雷达数据的解析和调度GPU并行模块,GPU负责大规模数据的并行计算。通过分析计算统一设备架构(compute unified device architecture,CUDA)算法的并行开销和拼图算法的特点,提出并实现了GPU内存管理优化和数据交换流程优化方案,提高了组网拼图算法的效率。对比试验结果表明,基于CUDA的GPU并行拼图算法和SWAN中30线程并行的CPU算法相比,在全国1 km和500 m分辨率的拼图任务上,加速比分别达到3.52和6.82。综上,基于CUDA的并行拼图算法不仅可以提高SWAN短时临近算法序列的时效性,也为更高分辨率雷达资料的拼图提供了技术支持。

完全Q矢量的引入及其诊断分析

参照准地转Q矢量推导 ,考虑天气系统发展的主要热力强迫因子———非绝热加热作用 ,引出考虑非绝热效应的完全Q矢量的概念 ,并应用于实例分析。结果表明 ,完全Q矢量能较清楚地揭示暴雨天气系统的演变 ;考虑了湿过程的完全Q矢量在暴雨的诊断过程中显示了其更大的优越性 ;定性而言 ,完全Q矢量散度的辐合中心或辐合线、散度场和锋生函数场有助于确定暴雨的落区 ,暴雨区正好落在低层完全Q矢量散度场辐合中心和锋生函数场正值中心之间 ;定量而言 ,低层完全Q矢量散度场辐合中心和锋生函数场正值中心大小对暴雨强度有显著的指示作用。

马桥河镇冰雹频繁发生原因分析及防御措施

1引言冰雹是由强对流天气系统产生的一种强对流天气现象,具有局地性强、历时短、移动快等特点,并常常伴随着狂风、暴雨等其他天气过程,通常对人畜农作物带来较大的损失。

近40年潍坊地区雷暴日的气候特征

利用潍坊地区不同地理位置的 4测站观测资料 ,分析了 1 96 0～ 1 999年 (4 0年 )潍坊地区初、终雷暴日各地域的差异和变化趋势。结果表明 :初雷暴日 4 0年提前了 8天 ,终雷暴日变化趋势呈抛物线型 ;雷暴期各地域不同 ,基本规律是 :寿光 >青州 >诸城 >潍坊 ;雷暴日的年均频数寿光 2 8 0天 ,青州 2 7 5天 ,诸城 2 6 5天 ,潍坊 2 6 3天 ,平均倾向率每 1 0年 - 1 2天 ;雷暴频数的月分布呈单峰形 ,前半夏沿海大于山区 ,后半夏山区大于沿海 ;候平均气温上升 (下降 )稳定通过 8℃ ,是初雷暴日 (终雷暴日 )

航海与雷暴灾害

在地球的大气层中,每一瞬息之间都有轰隆作响的雷鸣和闪电,气象学家把这种带有雷鸣闪电的对流性天气系统称作雷暴。雷暴是由积雨云产生的自然现象,它往往伴随着阵雨、狂风或冰雹。雷暴可以是发生在带电云之间的雷电现象,也可以是发生在带电云和大地（包括海洋与陆地）之间的雷电现象。

大连机场雷暴天气特征及预报

引言 雷暴是产生在积雨云中的雷鸣现象,伴有闪电、阵雨、大风,有时还伴有冰雹、龙卷的中小尺度对流天气系统,对航空飞行安全有严重威胁。据统计：近20年来,国内外飞行事故中,有近1/6是因飞机进入雷暴导致的。

珠三角地区“20140331”飑线天气过程数值模拟分析

飑线是一种带（线）状的中小尺度深厚对流天气系统，是由多个雷暴单体或雷暴群组成的强对流天气带，其水平尺度通常为几百公里，生命史约为6～12h，常带来雷暴大风和局地强降水，并伴有冰雹或龙卷等强对流天气，是一种短时且极具破坏力的典型性天气现象，会对民用航空安全飞行与正常运营造成严重影响。目前，国内外学者对飑线系统进行的研究主要集中在利用常规资料对飑线形成的天气背景、

大连机场雷暴统计分析

一、引言 雷暴是产生在积雨云中的伴有闪电、雷鸣、阵雨、大风，有时还伴有冰雹、龙卷的中小尺度对流天气系统，对航空飞行安全有严重威胁。据统计：近20年来，国内外飞行事故中，有近六分之一是因飞机进入雷暴导致的。大连机场的雷暴常导致飞机返航、备降和延误，如2006年7月31日的雷暴就造成19个航班返航、备降。

龙卷风及其灾害

龙卷风是大气中一种尺度很小而旋转极快的旋风，它一般在空中生成，其底部着落到地面的叫陆龙卷，落在水面的叫水龙卷。它一面旋转一面移动，从生成到消失一般不到半小时，真正造成灾害的只不过几分钟，但是它的破坏性很大，所到之处造成的灾害都是毁灭性的。由于它个体太小，旋风的直径不过几十米到一百多米。

螺旋度在首都机场雷雨季节中的应用

引言 华北地区是我国夏季三大雨区之一，其降雨有独特性和复杂性：1）降水强度大，持续时间短。2）降水的局地性强，年季变化大。3）降水时段集中。4）强降水与地形关系密切。由于华北夏季降水的复杂特点，夏季雷雨的预报一直是预报业务中的难点。而对强对流天气系统的分析又是夏季雷雨预报中的重点，在强对流天气系统中，螺旋度是一个用来衡量风暴人流气流的强弱及沿人流方向涡度分量大小的大气动力学参数。

雷暴与飞行

雷暴（Thunderstorms）是伴有雷击和闪电的局地对流性天气。它必定产生在强烈的积雨云中，因此常伴有强烈的阵雨或暴雨，有时伴有冰雹和龙卷风，属于强对流天气系统。形成雷暴的积雨云发展旺盛，云的上部常有冰晶。冰晶的凇附、水滴的破碎以及空气对流等过程，使云中产生电荷。云中电荷的分布很复杂，但总的说来，云的上部以正电荷为主，云的中、下部以负电荷为主，云的下部前方的强烈上升气流中还有一范围小的正电区。因此，云的上、下之间形成一个电位差，当电位差大到一定程度后，就产生放电，这就是平常所见得闪电现象，放电过程中，