藏东南林芝机场低层风场垂直结构与变化特征

为了正确认识青藏高原山地低层大气风场特征及其对民航机场飞行安全的影响,采用地面测风仪与风廓线仪观测资料,分析研究了藏东南雅鲁藏布江河谷中林芝机场低层风场垂直结构及变化特征。结果表明,林芝机场所在的雅鲁藏布江河谷内,风场以正交于河谷方向的东南风为主,整层风场具有较为一致的日变化和季节变化特征,午后地面和河谷内低层强东南风将对飞机的进近及起降安全产生不利影响;雅鲁藏布江河谷外,风场基本分为两层,低层与高层风场的日变化和季节变化规律差异很大,高层风场是大尺度环流的表现。雅鲁藏布江河谷内风场与河谷外高层大尺度环流间缺乏动力学联系。

一次导致大暴雨的中尺度对流系统演变和风场垂直结构特征

利用NCEP分析资料、云地闪电、卫星、多普勒雷达、风廓线雷达和RASS观测资料，对引发2009年8月6日广州南沙大暴雨的中尺度对流系统的演变和风场垂直结构进行分析，结果表明：（1）此次暴雨的直接影响系统是登陆后重新加强的热带风暴内发生、发展的α-中尺度对流系统，其内若干对流单体及其“列车效应”是导致大暴雨的直接原因；（2）强地闪集中发生在云顶相当黑体温度（TBB）低于-64℃云区和大TBB梯度区内，或40dBZ以上的强回波区及回波梯度大值区，强地闪活动略落后于强降水；（3）风场垂直结构观测表明，α-中尺度对流系统的低层急流有两次加强过程，与低空入流两次增强有直接对应关系；急流轴上多个中尺度脉动及低涡发展与雨强的剧增相对应，其时间尺度为0．5-1．0h，这种风场的中尺度特征正是中尺度对流系统中强上升人流和下沉气流在风廓线雷达观测到风场垂直结构中的反映；（4）边界层的上升运动发生在α-中尺度对流系统的前部，上升运动与地面中尺度低压生成及辐合线有关，中尺度低压和上升运动的出现比强降水提前1h。

淮河流域风场垂直结构特征分析

为进一步加深南北气候过渡带上山地丘陵地区的风场认识,利用淮南2015年3月至2016年2月ST(Stratosphere-Troposphere)风廓线雷达的探测资料,分析了该地区20km高度内风场的变化特征及垂直结构。结果表明:淮河流域850hPa、700hPa、500hPa、100hPa等压面高度上,风场有明显的垂直变化,风速及其波动幅度随春、夏、秋、冬先减小后增大,且随高度增加,夏季最小、冬季最大的季节规律逐渐增强;风场的垂直分布存在差异,在中低层以下,以小于10m/s的风为主,风向转换多,中低层以上10~25m/s的偏西风居多;年平均风场结构为低层以5m/s北风为主,到2km左右向西偏转,风速小于10m/s,在5km高度处形成15m/s的西风,且风速持续增大,10km左右达到25m/s后逐渐减小,到15km左右风向顺时针向北偏转,直到20km附近与低空风场相近。

一次引发局地暴雨的中尺度对流系统降水及风场结构特征

利用常规观测、分钟降水、卫星、雷达、NCEP再分析资料及WRF数值模拟结果,对2014年7月2223日发生在山西省南部的一次局地暴雨天气过程进行了分析,结果表明:此次暴雨是在西太平洋副热带高压(简称副高,以下同)稳定少动的背景下,中纬度短波槽携带弱冷空气南下,低层切变线和辐合线缓慢东南压,副高边缘、850 hPa切变线及地面中尺度辐合线附近激发的中尺度对流系统直接造成的。暴雨点分散,降水的对流特征明显,具有典型的β-中尺度特征。在中尺度对流系统发展的不同阶段,其风场结构特征不同,造成强降水落点和强度存在明显差异;而雷达回波强度与分钟降水强度存在较好的对应关系,不同暴雨点的雷达特征不同,沁源站的强降水是“列车效应”造成的,而运城、夏县两站的强降水是由于强回波在局地发展及稳定维持造成的;雷达径向速度图上径向风向风速的变化和各层风场的水平及垂直结构变化,对中尺度系统发展演变及对流降水强度的变化有很好的指示意义。

乌鲁木齐机场持续浓雾天气垂直风场特征分析

应用常规气象资料、机场地面气象观测资料、L波段探空风场资料以及边界层风廓线雷达资料,对2014—2016年乌鲁木齐机场持续浓雾天气的垂直风场结构及其演变特征进行分析。结果表明:(1)机场持续浓雾时高空天气形势主要有脊前型、脊区型、西风波动型和横槽型4类;(2)垂直风场结构主要有两种形态:Ⅰ型风场自上而下由西西北风层和边界层风场组成,Ⅱ型风场自上而下由西西北风层、空中东南风层和边界层风场组成;(3)西西北风层的下界高度在横槽型时最低、西风波动型时最高,空中东南风层在西风波动型和脊区型时厚度厚、风速大;(4)垂直风场演变在持续浓雾生消过程中有一定的规律,且中低空风场变化具有1~2 h的时间提前量,可在短临预报中发挥一定作用。

北京地区风廓线仪布网方案的数值研究

文中利用北京地区中尺度数值天气预报业务系统 ,通过进行多个例数值对比试验 ,对在北京地区如何进行风廓线仪布网进行了数值研究。结果表明大气风场随高度的垂直分布和变化对天气过程有明显的作用 ,在较短时期就可对大气的空间特征形成深厚的影响 ,天气系统对大气风场的垂直结构特征是较为敏感的。其可在短期天气过程中影响天气系统的温度场结构及相关降水过程 ,且在以上影响随着预报时效的增加而增强的同时 ,影响范围也随预报时效的增加而扩大。对中尺度数值预报和北京地区的风廓线仪布点方案来说 ,以核心区域 (北京市城区 )为中心的呈近等边三角形的布网方案具有与近正四边形布网方案相当的探测效果 ,选择近等边三角形布网方案 ,较选择较近正四边形布网方案更为合理。可节省大量的资源及经费。文中所研究方法和结果对在有限区域如何选择风廓线仪布网方案具有广泛的借鉴意义和实际应用价值。

一次强对流性天气的超级单体雷达回波特征分析

利用天气图、物理量场图和哈尔滨新一代天气雷达(CINRAD-CC)的基本产品资料,对2002年5月13日五常县境内发生的一次强对流性天气的超级单体雷达回波特征进行分析,初步探讨了使用新一代天气雷达探测超级单体强对流云的方法。