一次特强沙尘暴成因及近地面要素脉动特征

本文利用实况观测资料以及NCAR/NCEP再分析格点资料,分析了2010年4月24日河西走廊一次特强沙尘暴成因,重点探讨了沙尘暴过境民勤时近地面层气象要素脉动特征及其相互关系。结果表明:(1)造成本次特强沙尘暴过程的影响系统为乌拉尔山脊前低槽,由于槽后脊前强偏北气流将极地的干冷空气不断输送到低压槽中,低槽发展,槽前锋区加强,从而为形成本次特强沙尘暴提供了有利的环流场形势。(2)在沙尘暴过境前后,民勤近地面气象要素变化特征明显。(3)沙尘暴过境时,民勤3h变压对风速有明显影响,变压梯度的显著差异引起大风,且随3h变压调整风速也相应呈波动变化,瞬变周期约8h;PM10、能见度也随风速而产生波动变化,3h变压、地面风速、PM10之间相互作用,呈现明显的脉动特征。

基于CMA模式体系的京津冀地区复杂地形下冬季的精细化地面要素多模式集成预报研究

基于CMA模式体系的四个模式(CMA-GFS、CMA-REPS、CMA-MESO 3 km、CMA-MESO 1 km)和2020年12月1日至2021年3月15日的近地面要素2 m温度、10 m风速、2 m相对湿度预报,对京津冀地区复杂地形下冬季误差订正后的各要素进行基于贝叶斯模型平均(BMA)方法的多模式集成试验。结果表明,每个模式各要素误差订正后的均方根误差都有明显的减小。BMA方法多模式集成后预报效果优于每一个参加模式,2 m温度BMA预报较几个模式原始误差的改进在0.5~1.4℃,均方根误差减少了20%~40%,10 m风速和2 m相对湿度的均方根误差分别减少了12%~45%和25%~35%。各要素均方根误差水平分布表明不同要素在不同地形高度的地区误差分布明显不同,此方法使得京津冀地区的误差显著减小。此外,BMA预报的概率分布情况可定量地预测各要素的不确定性。

西北干旱区荒漠戈壁两次极端沙尘事件的对比研究

为深入理解极端沙尘暴事件的演变过程和驱动因子,结合多源卫星遥感及再分析数据,挑选2007年3月31日(“3·31”事件)和2021年3月14日(“3·14”事件)爆发于西北干旱区荒漠戈壁的两次沙尘暴事件,对比分析了其时空演变、高低空环流配置、近地面气象要素的变化。结果表明:(1)两次极端事件分别爆发于塔克拉玛干沙漠及戈壁荒漠,均受高低层天气系统影响。其中,“3·31”事件受地面冷锋和高空脊控制,脊前西北冷空气与地面冷锋引起的垂直运动配合,将沙尘往下游输送;而“3·14”事件则受蒙古气旋和高空槽影响,气旋后的偏北风和气旋引发的垂直运动将沙尘卷起至高层大气,并通过槽后西北风将其往下游输送;(2)两次极端沙尘事件均有持续时间长的特点,区别在于“3·31”事件主要受高压脊、均压场和周边地形影响,大气层结稳定,沙尘不易沉降和输送,而“3·14”事件则因中国北部持续性高压导致的偏南风和偏东风阻止了沙尘向下游扩散;(3)两次极端沙尘事件爆发前,塔克拉玛干和戈壁荒漠均出现了高温、降水减少及土壤水分枯竭现象,即强风和干燥土壤。为极端沙尘事件的爆发创造了有利的动力条件和物质基础。

气象条件对上海世博会期间空气质量影响

观测资料显示,2010年世博会期间上海的空气质量为2001年以来同期最优。利用近10年上海近地面气象观测数据、美国环境预报中心NCEP/NCAR再分析资料和中国气象局国家气候中心的环流指数监测数据,分析了有利于空气污染扩散的近地面气象条件及大气环流特征,及其对上海世博会期间空气质量的影响。结果表明:2010年世博会期间,上海近地面东风明显偏多且偏大,近地层接地逆温明显少于往年,降水量和降水日数也较常年明显偏多,综合气象条件有利于空气质量的提高。西太平洋副热带高压较常年异常偏大、偏强、偏西,影响上海地区的夏季风更多源自西太平洋副热带高压南侧的偏东气流输送,这为上述区域的东风活跃创造了条件。尽管上海世博会期间的空气质量联防联控措施使得污染排放低于常年,但气象条件不利时,大气环流的输送扩散仍导致了上海世博会期间上海的3次污染事件,这说明气象条件是上海世博会期间空气质量优良的主要影响原因之一。

粤东一次罕见持续性大雾天气过程的分析

采用高分辨率的探空、地面实测资料以及NCEP/NCAR再分析资料,对2010年2月23日—3月6日粤东地区一次罕见的持续性大雾天气过程进行了分析,结果表明:此次连续性大雾天气过程是由辐射雾和平流雾组成;探空资料的分析表明,大雾期间大气层结呈现对流稳定或弱的不稳定特性,同时近地面层存在明显的逆温结构;大雾期间850 hPa华南沿海西南方向气流的存在为这次过程提供了充足的水汽条件;地面不断有弱冷空气的入侵,使低层大气变得弱不稳定,并维持了冷的下垫面,但没有完全破坏近地面层的逆温;在深厚逆温条件下,持续的低空西南支暖湿水汽输送和适量的水汽辐合,导致水汽凝结,使得粤东地区的大雾和毛毛雨维持;持续强劲的暖湿气流和弱冷空气的不断入侵维持冷的下垫面,使雾雨天气在华南沿海长时间维持;大雾后期,强冷空气入侵破坏了大气的层结和逆温条件,大雾天气消散。同时,当Δθse 850～1 000<0时,将出现雾雨天气。

内蒙古中西部一次大风沙尘天气诊断分析

利用高空地面实况观测资料以及NCAR/NCEP再分析格点资料,运用Micaps 4.0系统,分析了2016年3月31日内蒙古中西部一次大风沙尘天气过程成因,重点诊断分析了在沙尘天气发生时,涡度场与垂直速度场的变化、近地面温压湿等气象要素的变化特征。结果表明:此次过程是受蒙古气旋加强东移的影响,沙尘天气出现在气旋冷锋后部的西北风气流中。涡度场与垂直速度场在沙尘天气出现前后,呈现出显著的变化特征,高空冷空气的动量下传预示着大风沙尘天气出现,气旋中心外围的次级环流为气旋中心的加强提供了正反馈的机制。从近地面气象要素场的变化特征中,可以明显地看出沙尘天气出现的时段内,测站上空的冷暖空气相互博弈,造成温压湿风场的有规律的变化特点,而且能够明显地看出沙尘天气的强度。

深圳一次罕见连续大雾天气的特点及成因

对2005年2月23-25日深圳一次罕见连续大雾过程进行天气学分析,结果显示中层逆温的下降,近地面层逆温的减弱,使雾增强;水汽在近地面层和低层聚集,为雾的形成和维持提供必要的水汽条件;本站14:00的Δe24负值的出现和各层地温高低排列的变化,对大雾天气过程的结束有提示作用。