对华北锢囚锋个例的数值模拟分析

运用非静力中尺度模式（ＭＭ５）对１９９８年１１ 月２０～２１日的华北锢囚锋形成过程进行数值模拟。结果表明：本次锢囚锋结构在空间尺度上小于典型温带气旋锢囚锋，降水落区与锢囚锋性质（暖性）有关，因此，潜热释放对锢囚锋的维持起一定的作用；去掉太行山后，锢囚锋形成的时间会偏早，地点偏西，强度偏弱，因此。

高、低空急流中的锢囚锋环流

利用原始方程模式探讨了高空西风急流和低空南风急流中锢囚锋环流的演变和增强机制。数值结果显示 ,在干大气中 ,高空西风急流的存在使锢囚锋非地转环流和锋区上升速度迅速变化、增强 ,并有利于重力内波的垂直传播 ;低空南风急流对锋区环流型的变化影响较大 ,但环流较为平直 ,对锋区上升速度的增强作用不大 ,产生的锋区上升速度比高空西风急流中小得多 ;高低空急流的同时存在 ,对锢囚锋环流的作用比较复杂 ,其影响比高低空急流各自作用的叠加要大。

太行山地形对山西两次锢囚锋暴雪影响的数值试验

为深刻认识太行山地形对降雪的影响,做好降雪天气预报服务,从而适应新型农业种植结构调整,减小降雪天气对农业生产的影响,利用NCEP全球再分析资料和实况探测资料,采用WRF中尺度数值模式,对2009年11月10日和2010年3月14日山西省两次锢囚锋暴雪天气进行数值试验,比较分析了太行山地形变化对降雪量级、强度、落区及空间结构特征的影响。结果表明:(1)对于影响系统偏南的暴雪天气,太行山高度适中更能使降雪接近实况,而对于偏北的暴雪天气,则是抬高地形,影响更明显。(2)锢囚锋降雪的不同阶段,太行山地形变化对低层水汽输送的影响差异较大。(3)适当降低太行山高度,使得暴雪区上空高空辐散、低空辐合的垂直结构更明显,中心强度更强,对暴雪的产生更为有利。(4)对于影响系统偏南的暴雪天气,太行山高度降低使得高层干侵入强度增强,造成触发作用加强。

高低空急流和水汽凝结过程对锢囚锋环流演变的影响

文中利用包括湍流摩擦耗散的原始方程模式研究了高空西风急流、低空南风急流和水汽凝结过程对锢囚锋环流时间演变和降水强度变化的影响 ,计算结果表明 ,水汽凝结过程与高空西风急流或低空南风急流的共同作用对锢囚锋环流的演变起非常重要的作用 ,能在锢囚锋区形成强中尺度深对流系统 ,与干大气中高空西风急流对锢囚锋环流的作用远大于低空南风急流的情况相反 ,在存在水汽凝结过程的湿大气中 ,低空南风急流对锢囚锋的影响远大于高空西风急流 ,它产生的降水过程时间更长 ,降水强度更大 ,降水范围更广 ,是锢囚锋区产生强中尺度降水的重要因子。

一次寒潮过程中青海湖锢囚锋系统的生消演变分析

利用地面加密区域站资料和风廓线雷达资料等,对一次青海湖锢囚锋的生成、发展及消亡过程进行中尺度加密分析,结果表明:①此次青海湖锢囚锋生成于20日22时至21日01时,初始为冷式锢囚锋,至21日14时为其发展期,该时期为冷式转中性锢囚锋,21日20时逐步减弱,并于22日02时消亡,消亡阶段为暖式锢囚锋,生消过程维持时间约24 h;②青海湖锢囚锋附近的降水首先出现于东西两路冷空气相遇之前的地形辐合区域,相遇锢囚之后,降水主要取决于被冷空气锢囚的暖空气抬升高度以及锢囚锋移动方向。对于冷式或暖式锢囚锋而言,降水出现在锢囚锋偏更冷冷锋一侧,而对于中性锢囚锋,降水则对称出现在地面锢囚锋线两侧一定距离之外的区域内,各类锢囚锋地面锋线位置附近降水均较小;③风廓线雷达对此次锢囚锋演变过程具有较好的反应,边界层风向的转换对于锢囚锋的位置移动有较好捕捉,且锢囚锋过境前后其上空冷暖平流的转换也符合锢囚锋的理论认知。

贵州高原北侧锢囚锋上一次低涡形成过程

利用常规观测资料、地面加密自动站降水资料、多普勒天气雷达资料以及NCEP1°×1°再分析资料对2017年5月22—25日一次偏北路径冷空气影响下贵州高原北侧低涡的形成机制进行探讨。结果表明:(1)地形导致冷空气回流形成地形锢囚,锢囚锋上有低涡产生,位于地面至850 h Pa的大气低层,属于暖性浅薄中-β尺度系统;(2)低涡维持2 d,降水产生在低涡中心附近,雨强不大;(3)中高层波动强迫低层涡度发展而使低涡维持;当中高层转为西北气流时,涡度发展受抑制且冷空气侵入低涡而使其减弱消亡;(4)低涡形成过程可分为地形回流、锢囚发展和减弱消亡3个阶段,与西南低涡及锋面气旋在形成机制、降水落区和强度等方面存在明显差异。

塔里木盆地地形锢囚锋的成因及与天气的关系

一、引言冷锋在移动过程中,遇到孤立的山脉时,由于地形影响而产生地形锢囚锋.我国的浙闽山地、祁连山等地区都能见到这种现象.国外,在高加索、阿尔卑斯山等地也能观测到类似的地形锢囚锋.但是,上述地区几种地形锢囚锋的形成主要是由于在冷锋遇到山脉时,受山脉阻挡,冷锋中段停滞。

一次锢囚锋云系增雨作业的天气学分析

一次锢囚锋云系增雨作业的天气学分析刘锋，师小玲，陈君寒（延安地区气象局延安·７１６０００）（陕西省人工影响天气中心西安·７１００１５）１９９１年５月２３～２４日有一次锢囚锋云系的降水过程。５月２３日下午４时，当酉风槽移近高原东侧，河套地区偏南气流增强...

青海湖锢囚锋造成的一次大到暴雪天气

为了解青海湖锢囚锋造成的大到暴雪特征,做好降雪天气预报,减小降雪对设施农业生产的灾害。利用常规气象高空和地面观测资料,对2016年3月21~23日青海东部大到暴雪过程进行了分析,结果表明:①此次过程是初春青海东部的大到暴雪,伴局地大风,沙尘天气,降水时间长,范围广,相态复杂,降温幅度小;②此次过程中,高原涡与短波槽是此次大到暴雪天气的主要影响系统。500hPa蒙古冷槽东移引导槽后冷空气南下,与高原涡东移向北输送的西南暖湿气流在青海东部交汇,产生了此次大到暴雪天气;③西路柴达木盆地冷空气和东路从河西走廊东灌进入青海东部冷空气在青海湖形成的青海湖锢囚锋,是此次过程的主要中尺度系统,地面辐合线起到了增幅作用。

河套锢囚与山西暴雪

根据河套锢囚锋与山西暴雪的统计关系,分析研究了有利于锢囚锋形成的500hPa平均高度场、850hPa平均温度场、地面合成平均图以及暴雪落区的概念模型,旨在提高我们对冬春季节强降雪的预报能力。

与东亚锋相联系的大尺度特征(摘译)

本文根据1981年到1985年(主要是1983年)5日平均场分析了8月末到9月初与横跨中国和日本的锋区相关的东亚大尺度形势。

黑龙江省一次春季多相态降水天气分析

应用常规气象观测资料、欧洲数值预报及NCEP再分析资料,对2020年春季复杂相态降水过程进行诊断分析,结果表明:降水是由地面冷暖锋引起的锋面降水过程;高空低涡与地面低压高度耦合,有利于系统的维持;850hPa低空急流提供了充足的水汽;8505hPa低空切变、低空急流与高空急流相互作用,有利于大气产生抽吸作用,增强水汽的上升运动,从而产生更高效的降水;大降水站点出现在地面冷暖锋锢囚区域;降水大值区与低空正涡度大值区、低空负散度区有较好的对应性;降水过程中8505hPa温度、9255hPa温度>0℃,地面温度>1.7℃时,降水相态为雨;当850hPa5温度-10~-1.05℃、9255hPa温度-5~3.8℃、地面温度-0.4~3.2℃时,降水相态为雨夹雪。

造成东北地区暴雪过程的温带气旋暖输送带特征研究

利用欧洲中期天气预报中心(European Center for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)的ERA5再分析资料与拉格朗日分析工具(Largrangian analysis tool,LAGRANTO),对2006-2021年期间引发东北地区暴雪天气的温带气旋暖输送带进行统计,研究了暖输送带对气旋和降水发展的作用及其与锢囚锋的关系。结果表明:(1)气旋的加深率与暖输送带强度有明显的正相关,两者相关系数为0.63,通过α=0.01的显著性检验。大部分气旋在迅速加深24 h期间锢囚,以暖式锢囚为主。(2)强烈发展的锢囚型气旋通常具有强暖输送带,暖输送带低空入流主要位于气旋中心和气旋暖区附近,暖输送带的出流有两个分支:一支上升至气旋西北侧高空,另一支随高空西风带向气旋下游移动;气旋锢囚阶段低空正位涡异常与高空正位涡异常相互作用,形成贯穿整个对流层的位涡柱。(3)未锢囚或晚锢囚的气旋虽然有强暖输送带,但缺少对流层上层的干侵入,仅在低空有正位涡异常,气旋发展较弱。弱的锢囚型气旋存在明显干侵入,但暖输送带及降水均较弱。(4)具有强(弱)暖输送带的气旋造成的降水更多(少),且降水落区与暖输送带分布有密切关系。移动到气旋中心附近的暖输送带气块对气旋的发展有重要作用,其水平运动引起的暖平流及上升运动组织形成的低空非绝热位涡均能加强气旋式环流,进而促进气旋发展。

宁夏两次区域性大到暴雨过程的对比分析

利用常规探空、地面观测站、自动站及各家数值预报等资料,对发生在2020年8月下半旬的2次区域性大到暴雨天气过程进行了分析。分析表明,2次过程均是在有较明显的高空槽与高空冷空气配合下的混合性降水;其共同的影响系统为500 h Pa高空槽、700 h Pa切变线、低空急流与地面冷锋;不同点是2次过程中副高与大陆高压脊的强度不同,决定了该次过程的低层系统的位置和走向,进而决定了降水落区差异。过程2中,地面有较清楚的锢囚形势出现,但模式检验表明,各模式对锢囚锋的模拟能力有限;可以利用V-3θ图更好地分析对流性降水的发生潜势。

一次β-中尺度暴风雪的成因及动力热力结构

利用多普勒雷达、地面加密自动站监测资料、常规观测资料、4DVAR雷达风场反演和中尺度数值模式WRF模拟结果,对华北东部一次β-中尺度暴风雪的成因和影响天气系统的热力、动力结构及演变进行了分析。结果表明,(1)造成暴风雪的天气系统是回流形势下的冷锋锢囚锋,其在形成过程、生命史、尺度范围等方面均与温带气旋锢囚锋不同。(2)暴风雪过程分为东路弱冷锋降雪、锢囚降雪、西路强冷锋降雪3个阶段。降雪回波顶高在3～4km,回波强度均在35dBz以下。降雪量集中在锢囚降雪阶段。(3)风廓线(VWP)下层东风层和上层西南风的厚度在降雪各阶段不同,东风急流和西南风急流的变化和配置与降雪量关系密切。锢囚降雪阶段,地面和低层水平风场具有β-中尺度气旋性环流,是造成降雪回波旋转且长时间维持的动力。"人"字状回波的形成是因为风向或风速辐合线的作用。(4)锢囚锋的垂直结构和锢囚过程表明,西路冷锋比东路冷锋陡峭且势力强大,暖湿气团被东西两侧冷锋夹挤、抬升;锢囚时,两侧锋面形成冷式锢囚;锢囚消失时,大风首先在900hPa高度附近出现,进而下传到地面。

北京2009年“1101”暴雪的形成机制

利用多种新观测资料,对2009年11月1日北京出现的60年来降雪量最大的初雪过程的发生、发展特征进行分析,并探讨了暴雪形成机制。结果表明:此次初冬暴雪过程是在500hPa东亚大槽斜压发展、低层锋区较强的背景下,由华北锢囚锋强迫所致。该锢囚锋是贝加尔湖南下冷空气在华北燕山和太行山地形影响下变为低层东西两股冷空气相向挤压的产物;伴随锢囚锋的形成,在北京西南37°～40°N之间形成狭窄水汽输送通道,为锢囚锋降水提供必需的水汽条件。锢囚锋区结构浅薄,主要存在于850hPa层以下,为垂直东倾的冷式锢囚;东倾结构决定了降水落区,北京恰处于地面锢囚锋东侧的锢囚锋区中;而锢囚锋浅薄的垂直结构则决定了其强迫抬升运动并不深厚,故暴雪是降雪时间长、累积量大的结果。另外,北京雨转雪的发生是因降雪前近地面层气温下降较快接近冰点的缘故,降温主要源于雪前降雨在近地面层蒸发冷却的贡献;低层东路冷空气的平流作用则是降雪期间近地面气温维持较低的主因。

北京地区预报失误的两次降雪过程分析

利用常规资料、NCEP1°×1°再分析资料及多种新型探测资料,对北京地区2011年深秋初冬季节预报接连失误的11月29日和12月2日两次降雪天气过程进行了分析。结果表明:①11月29日,在地面偏东风配合倒槽的有利形势下北京未出现降雪的重要原因之一是偏东风为干冷性质,且层次深厚,北京边界层湿度条件差。对流层低层冷空气快速南压填塞倒槽是预报出现失误的另一重要原因。②12月2日降雪过程,925hPa的切变线和地面锋面为边界层的水汽辐合抬升提供了动力条件,对流层中下层的水汽输送为降雪提供了水汽条件。③对比研究表明,北京地区冬季降雪预报要特别关注边界层湿度的变化,当边界层内水汽条件较差时,即使中高层有明显的天气系统也不易产生降雪。当边界层湿度条件好,并配合有边界层辐合系统时,即便对流层中层没有明显天气系统,也会产生降雪。

重庆“5·6”强对流过程诊断分析

2010年5月6日凌晨重庆发生一次强对流过程,该过程造成了雷暴、冰雹和大风等强烈天气。利用常规资料、多普勒雷达资料和1°×1°NCEP再分析资料,对这次强对流过程进行诊断分析。结果表明,850 hPa暖舌和700 hPa冷空气是此次强对流天气过程的环流背景;低能舌叠加在高能舌之上,导致对流不稳定,地面中尺度锢囚锋和975 hPa辐合线的辐合上升运动触发对流不稳定能量释放,产生强对流;低层正涡度和辐合带对应的非常好,低层辐合、上层辐散有利于强对流的产生和发展;850～200 hPa有较强垂直风切变,特别是低层和高层有较强的垂直切变,中层有微弱的切变,更有利于强对流的发展和维持;雷达回波分析发现,造成重庆大风冰雹灾害的为超级单体。

江淮气旋北上造成黑龙江省强雨雪天气成因分析

使用常规观测资料、卫星云图、雷达回波资料、自动气象站降水量及0.25°×0.25°的NCEP/NCAR再分析资料,对2018年11月8-9日发生在黑龙江省的强降水过程进行分析。结果表明:江淮气旋在向北移动的过程中不断加强,移入黑龙江省后发展到锢囚阶段,黑龙江省东部地区先后受暖锋和锢囚锋影响出现强降水;锋面附近有变压风辐合,造成低层辐合加强,导致强降水的出现;暖锋锋生降水过程中,低层出现湿对称不稳定,中高层大气稳定度减小,有利于上升运动的维持和发展;锢囚锋与暖锋相比,低层大气更加稳定,中高层大气稳定度更小;强降水区处于低空急流左前侧的强辐合区及北支高空急流右后侧和南支高空急流左前侧的强辐散区;中低层的水汽辐合区与强上升运动相重叠的区域即为强降水区。强降水期间有偏东急流和偏南急流两条水汽输送路径,两支低空急流合并后由强降水区的东边界输入强降水区;强降水期间,东边界的水汽输送是产生降水的关键,占水汽输入总量的75.68%。