基于雷达回波特征和物理量场特征的彝良县冰雹天气预警方法研究

利用彝良县2013—2022年冰雹天气的常规资料、探空资料以及雷达资料等,对发生在彝良县冰雹天气的背景、雷达回波特征以及物理量场等进行深入分析。对该地区冰雹发生前的雷达回波特征和物理量场特征进行统计分析,彝良县冰雹的定量预警指标雷达回波特征参数特征为:最大回波强度>60 dBz,回波顶高>10 km,物理量场特征参数为:θ_(se(850~500))≥6.48℃,沙氏稳定度指数(SI)≤1.2℃,这些指标可作为该地区冰雹天气预警的重要参考。

基于探空数据探讨河套地区层云、层积云降水的物理量特征

基于2019年内蒙古河套地区雷达、卫星探测资料,将降水过程分为层云降水和层积云降水,并基于L波段探空秒数据反演云的垂直结构。得到如下结论:(1)层云降水和层积云降水大多为1~2层云。降水云为1层云时,层云降水和层积云降水的云底均在2.0 km左右;但是,层积云降水的云厚明显大于层云降水。降水云为2层云时,层云降水和层积云降水的云底也均在2.0 km左右;但是,层积云降水的下层云厚度大于层云降水,总厚度也明显大于层云降水,夹层更薄。(2)降水云为层云时,云系的整层可降水量为26.2 mm,总指数为41.91℃,K指数为28.32℃,抬升凝结温度为10.00℃,对流有效位能为59.39 J·kg^(-1),云系稳定。降水云为层积云时,云系的整层可降水量为32.1 mm,总指数为42.03℃,K指数为32.29℃,抬升凝结温度为12.61℃,对流有效位能为103.09 J·kg^(-1),云系比较稳定。比较而言,降水云系为层积云时更多,且整层可降水量更多,更适宜开展人工增雨作业。

黔南州冰雹天气物理量特征分析

为提高黔南冰雹预报预警能力,利用黔南州1999—2021年12个县市气象站冰雹资料及贵阳探空资料,对115次冰雹天气过程中表征不稳定、水汽、热力、动力条件的19个物理量参数特征进行统计分析,并提取黔南地区发生冰雹的物理量阈值。结果表明:冰雹发生前,贵阳探空站的物理量在合适的范围时,黔南州出现冰雹的可能性较大;不同季节冰雹发生前的各物理量存在差异,秋冬季节动力条件表现明显,而春夏季节水汽、热力、层结稳定度条件更为显著;逆温层的出现对中低层温度、温度垂直递减率、低层水汽条件均有明显的影响,从而影响部分物理量的强弱,故该文按照有无逆温给出2—5月黔南冰雹天气的物理量阈值。

2017年贵州中西部冰雹流型识别和物理量特征检验

该文对2017年贵州中西部发生的7次冰雹天气过程进行了环流划分和特征物理量分析,并与文献[1]的环流划分方法和物理量指标做了比较,结果表明环流分型方法基本适用于贵州中西部的冰雹天气,大气层结背景如0℃层、-20℃层高度,层结温差,CAPE等与标准有一致的地方,也有不一致的地方,说明原有的物理量阈值有可改进的地方。采用NCEP1°×1°再分析资料,对冰雹发生最近时刻的环境潜势物理量特征的分析发现,各型对流性天气物理量有着共同的特征,且物理量的强度、配置等对于产生对流性天气的强度、种类有一定的指示作用。

四川盆地不同强度短时强降水物理量特征对比分析

利用2007-2017年5-9月四川盆地84个国家自动站逐小时观测资料和时间间隔6 h的ERA-Interim再分析资料,分析了四川盆地不同强度短时强降水发生发展所需的热力、水汽和垂直风切变等条件,并对不同强度短时强降水的环境物理量特征进行了对比。结果表明,极端短时强降水的抬升凝结高度、自由对流高度和平衡高度(EL)均高于普通短时强降水,EL可以较好地区分极端短时强降水和普通短时强降水,约75%的极端短时强降水和普通短时强降水分别发生在EL高于258.6和658.2 hPa的环境下。极端短时强降水的对流有效位能(CAPE)和对流抑制能量值同样高于普通短时强降水,约50%的极端短时强降水和普通短时强降水的CAPE值分别高于792.5和451.9 J·kg^(-1)。不同强度短时强降水的850和500 hPa假相当位温差(θse850-θse500)差异显著,极端短时强降水的θse850-θse500数值明显高于普通短时强降水,10℃可做为区分二者的参考阈值。约50%的短时强降水大气整层可降水量(PW)超过58 mm,不同强度短时强降水的PW差异不明显,但极端短时强降水具有较为明显的上干下湿垂直分布特征。垂直风切变和上升运动对四川盆地不同强度短时强降水的区分没有明确的指示意义。

2016年7月24日宁夏中北部大到暴雨降水物理量特征分析

2016年7月23日夜间到24日白天,宁夏中北部出现大到暴雨量级强降水,此次降水范围广、强降水区域集中、小时雨强强。利用宁夏加密自动站观测资料、FNL1°×1°格点再分析资料等对2016年7月23日夜间到24日白天区域性强降水天气过程的环流背景,水汽、动力、不稳定能量等方面进行分析。结果表明,副热带高压北抬过程中,其外围的低涡切变线与西风槽系统相互作用产生宁夏中北部地区强降水;降水时间与700 hPa系统的移入移出有较好对应关系,强降水落区位于低涡右前侧和低空急流左侧。分析各量级降水物理量特征发现,暴雨站整层水汽饱和,对流层低层700 hPa有强度大于6×10^(-5)s^(-1)正涡度中心,500 hPa有强度小于0.7 Pa/s垂直上升运动中心;大雨和中雨站对流层高层为干冷空气,对流层低层的辐合强度和对流层高层的辐散强度基本一致,对流层低层涡度小于3×10^(-5)s^(-1),且垂直上升运动中心位置位于500 hPa以上;小雨站对流层中低层的水汽条件较差,K指数在降水发生过程中基本没变化,且对流层高层辐散强于对流层低层辐合。

吉林省大范围雷暴天气形势分析及物理量特征

1引言 雷暴天气是夏季常见的灾害性天气现象之一，它是由对流旺盛的积雨云所产生，当积雨云强烈发展时，常伴有闪电、雷鸣、暴雨、大风，有时还会出现冰雹、龙卷风和下击暴流等灾害性天气。雷暴还会给信息安全、航空航天、国防安全、通讯、交通安全以及森林防火等方面造成较严重的影响，

东北冷涡影响下的冰雹天气物理量特征分析

2009年6月吉林省在4次冷涡天气的影响下共降雹36站次,属于冰雹的高发年份,是2000-2009年6月发生冰雹站次数的第一位。利用常规观测资料、探空资料及2.5°×2.5°的NECP再分析资料,对2009年6月5个主要降雹日的发生时间及物理量进行了特征分析,结果表明:在东北冷涡开始阶段,冷暖空气活动较为活跃,冰雹多发生在11时-17时;适合的0℃层和-20℃层的高度、水汽条件、较好的对流不稳定条件和垂直上升运动都对冰雹的发生有一定的指示意义。

川西高原冰雹时空分布特征及大冰雹环境条件分析

选取2001—2016年川西高原31个县市气象站逐月冰雹日、3个探空站资料及ERA5逐小时再分析资料,分析川西高原冰雹时空分布特征及冰雹发生的天气背景和环境条件。结果表明:(1)近16 a川西高原冰雹日数总体呈减少趋势,高海拔降雹次数多于较低海拔地区。降雹频率分布曲线呈双峰偏态型,阿坝州的峰值出现在5月和9月,甘孜州出现在6月和9月。降雹主要发生时段为11—21时,占比95.5%,峰值出现在15时和17时。冰雹直径<5 mm冰雹占年降雹的72%以上。(2)连续冰雹天气的发生多伴随有高原低值系统的东移,黄淮低涡西侧的切变是影响夏季阿坝地区的重要天气系统之一。不同季节阿坝北部的大冰雹天气均是在高原低值系统的影响下发生,春、夏季大冰雹个例受明显的冷空气或冷平流的影响。(3)大冰雹个例中,-20℃层高度为7.2~8.6 km,0℃层高度距离地面4 km左右,对流有效位能CAPE≥980 J·kg^(-1)。无论春夏还是秋季,红原大冰雹个例的中低层温差(T600~400 hPa)≥21℃且600~400 hPa垂直风切变达到15~21 m·s^(-1),有利于形成高度组织化的对流风暴。

福建春季冰雹天气的物理量特征分析

1福建冰雹的气候特征 福建一年四季都会出现冰雹天气，但以3、4月最为多见，占全年总次数的55％。我们把福建省一天有≥4站出现降雹作为一次区域性降雹过程，

MCC的物理量场特征分析及其数值预报能力的检验

本文结合大尺度环境场，对影响吉林省的MCC的物理量场特征进行了分析，同时对日本数值预报产品未来24小时物理量和降水量的预报能力进行了检验，旨在提高这类天气的预报确率。

西风槽影响下豫西北两类强对流天气流型和物理量特征分析

西风槽是诱发豫西北雷雨大风和暴雨等强对流天气的一种重要的天气系统。利用常规高空、地面观测和探空资料,对2001-2015年6-9月受西风槽影响在豫西北发生的区域性强对流天气过程的分析发现,由于近地面暖湿空气势力和侵入冷空气的强弱不同,致使天气系统配置差异显著。根据不同天气系统配置,将由西风槽入侵引起的强对流天气过程分为斜压锋生类和低层暖平流强迫抬升类两种。斜压锋生类的显著特征是配合高空槽的移近,影响系统在700 h Pa上有明显的冷槽,在近地面层有明显的锋生和锋面移近,锋面逼近使抬升运动增强是强对流天气启动的重要因素;低层暖平流强迫类的影响系统在700 h Pa上有位势高度槽而无冷槽,槽的南段紧贴或者落后于500 h Pa槽线,呈前倾结构,强的热力不稳定和深层垂直风切变所形成的动力不稳定是引发这类强对流天气的主要因素,地面辐合线、干线触发了强对流天气。二者在物理量场分布上也有着显著的异同:相同之处在于两类强对流天气均有较强的位势不稳定且积累了大量的不稳定能量,两类强对流过程的0℃层均接近或超过5km。不同之处主要有以下几点:1)斜压锋生类中低层湿度更大,湿层更厚。2)低层暖平流强迫类850-500 h Pa的温差均值为27. 7℃,大于斜压锋生类的温差。3)斜压锋生类K指数均值达39. 6℃,低层暖平流强迫类K指数均值为28. 7℃,二者差值高达10. 9℃,而其抬升凝结高度却明显偏低。4)斜压锋生类中低层的垂直风切变较大,而低层暖平流强迫类的对流层高层与近地面间的垂直风切变较大。

一次罕见的特大暴雨物理量场特征分析

通过对 1 998年 7月 9日丹凤县特大暴雨发生时的主要影响系统、各种物理量场特征、卫星云图演变实况、地形特征的综合分析表明 ,“7· 9”特大暴雨是在副高减弱东退 ,其外围的西南气流发展成急流 ,850 h Pa切变线过境的情况下发生的 ,地面冷锋和中尺度扰动及有利地形的叠加作用是这次大暴雨发生的触发机制 ;停滞少动的暴雨云团的持续影响是这次特大暴雨产生的主要原因。特大暴雨产生在中低层对流不稳定、高能舌和低层暖平流、高层冷平流以及低层辐合。

内蒙古大、暴雪环流类型及物理量场特征

对内蒙古地区近 40年大、暴雪过程进行的环流型及物理量场特征分析表明 ,大、暴雪过程主要集中在 3月、1 0月、1 1月份 ,冷空气活动多为西路、西北路 ,其次是北路。造成内蒙古地区大、暴雪的天气系统有 3类 ,大尺度环流有 5型。临近大、暴雪过程 ,各物理量有明显反映 ,首先有水汽输送和水汽辐合 ,其次必须具备强烈的上升运动。最后给出 3类大。

2010年“7·25”云南强降雨物理量特征分析

2010年7月25日,云南省产生了一次大雨、暴雨天气过程,通过对天气影响系统以及动力、热力、水汽条件等物理量特征分析表明,热带低压倒槽引导700 hPa上的辐合切变西移,加上低涡的配合,是此次强降雨过程的关键影响系统,加之高层到低层的负速度中心向左倾斜的趋势与中低层的热带低压倒槽、辐合切变走向一致,低层正涡度并有较强的水汽辐合,高层负涡度,并有较强的水汽辐散,从北部湾至云南省存在较丰富的水汽输送,强降水开始前,k指数在不断增大,垂直上升运动强烈,有较强的不稳定能量堆积,有利于对流活动的发生和发展,极易产生大雨、暴雨天气。

低层物理量特征场与暴雨

本文用７００ｈＰａ以下大气物理量特征场来探讨暴雨的产生，得到物理量特征场能表征低压系统（含用常规方法分析不出的低压）存在和移动；物理量特征场与暴雨有密切关系。从特征场中选出因子建立预报方法，效果良好。

一个近海低压的物理量场特征分析

1 前言 热带气旋是影响海南省的主要天气系统，未达到热带气旋标准的近海低压亦可造成陆地上的暴雨天气，海上的雷雨大风等。这类低压在海上往往会有位置和强度的突变，如2001年的“天兔”，12小时从低压发展为风暴并在海南岛南部海面造成重大的人员伤亡事故，2002年的“米克拉”从低压到风暴登陆海南岛的时间不足24小时。由于海上常规资料的缺乏，以往对它的分析较少，漏报较多。

基于气溶胶激光雷达资料的重污染天气物理量特征分析

统计2015年全年石家庄鹿泉气溶胶激光雷达资料,通过分析边界层高度PBL、气溶胶光学厚度AOD、各层消光系数等变化规律,得出各物理量与污染发生频率之间的对应关系,进一步分析重污染日发生前各时次PBL层高度分布规律,从而得到对重污染天气预报有指示意义的特征量。

闽侯县短时强降水特征及其预报指标研究

采用闽侯地区2013—2022年17个自动站(含高新区)的逐时降水资料及ERA5再分析资料,对闽侯地区1 h≥30 mm短时强降水的时空分布特征和预报变量进行分析,结果表明:(1)闽侯短时强降水次数最多的月份为6—9月,主峰值在9月,次峰值在6月;短时强降水主要集中在14:00~19:00,17:00为峰值;(2)闽侯南部片区短时强降水年平均次数最多,中部片区最少;(3)850、925 hPa比湿及K指数与降水强度呈正相关,CAPE对对流性降水有指示意义,对于台风系统影响降水的指示性不强。

6月西江特大致洪暴雨物理量场特征

采用2005年6月西江发生特大致洪暴雨期间的NCEP再分析的2.5°×2.5°500hPa位势高度场资料,分析其高度场以及流场的散度、涡度、垂直速度特征,并与1994年、1998年6月的西江特大致洪暴雨期间的物理量场进行分析比较,得出一些特征,对6月西江特大致洪暴雨的预报有指导意义。