2009年山东一次特殊雨雪天气的云物理特征分析

利用探空、CloudSat卫星、山东自动气象站及NCEP再分析资料,对2009年11月11-12日山东西部大暴雪过程的天气形势、云物理特征及动力场结构特征进行了分析。结果表明:(1)700hPa切变线和西南急流是造成暴雪的直接影响系统,中低层偏南风急流与冷空气交汇形成较强的动力辐合和水汽辐合,有利于天气系统的发展和增强。(2)暴雪区上空水平能量锋区明显,垂直方向上等θse线密集且随高度向北显著倾斜,为暴雪的产生提供了重要的热力条件。(3)强降雪发生前,低层冷空气的南侵触发了暴雪系统的发展;暴雪强盛期,高层气旋性环流促使暴雪区中高层西南暖湿气流输送加强;暴雪后期,冷空气加强并逐渐控制了中低层,切断了暖湿气流的供应,导致降雪逐渐停止。(4)上升气流有助于水汽的输送和云滴、冰晶、雪晶粒子之间的碰并、淞附,冰水含量大值区与上升速度大值区相一致,冰晶数浓度中心对应着上升运动顶部。高层冰晶下落过程中经过凝华、结淞及碰连增长在低层形成数浓度较低的大冰相粒子,为降水发展提供了有利条件。(5)结合CloudSat卫星资料、NCEP再分析资料及探空秒数据,分析了一定动力条件下暴雪云系的物理过程和垂直演变特征。

2018年冬季南京三次暴雪过程微物理特征分析

为深入研究南京降雪微物理特征及变化,利用第二代激光雨滴谱仪PARSIVEL2、自动气象站观测资料及MICAPS数据,对2018年冬季南京的四次罕见强降雪过程中雪花的微物理参量进行分析。结果表明:(1)雪花谱基本呈多峰分布,个例1降雪强度增大时有小雪花向大雪花的转化,而其余三次过程则有雪花数浓度的显著增大。温度的差异使个例1大雪花形成机制与其余个例不同,最终导致了降雪稳定阶段,雪强增大的机制不同。(2)使用Gamma分布和M-P分布分别对四次降雪的不同阶段进行了拟合,Gamma分布在各阶段的拟合优度均高于M-P分布拟合,降雪终止阶段拟合优度低于起始阶段及降雪全过程的拟合。四次降雪过程降雪粒子谱的Gamma分布分别为N=107D-0.21exp(-0.54D)、N=136D-0.54exp(-0.60D)、N=256D0.38exp(-1.01D)、N=9.39×104D4exp(-7.81D),其中,N为降雪粒子数浓度、D为雪花直径。(3)个例1在3 mm左右速度谱存在两个峰值,分别贴近结霜曲线和未结霜曲线,说明该次降雪大雪花的形成存在结霜增长和结霜碰并两种机制。(4)综合个例1、2、3,给出南京地区稳定的层状云强降雪的Z-I关系为Z=1708I1.51。

2018年3月中旬吉林省一次暴雪过程分析

本文利用NCEP再分析资料、台站观测资料、多普勒雷达资料等对2018年3月14~15日出现在吉林省的暴雪天气过程进行分析。结果表明:在暴雪天气出现之前,平直的纬向环流有能量集聚,再加上后期环流的调整和有效位能转换为动能,且释放了大量能量,充足的动力和能量条件,有利于暴雪天气的出现;这次的暴雪天气大的气候背景是冬季气温较高,且暴雪天气出现前一天的地面温度较高,说明暴雪天气出现前的有能量储备较为充足;在降雪天气出现之前的触发机制是偏东急流,在提供水汽的同时,还提供了触发条件;再加上偏北气流低层的侵入,使得不稳定性条件加强,有强烈的扰动出现,为暴雪天气的出现提供了动力条件。

2015年2月太原市阳曲县一次暴雪过程成因分析

利用2015年2月19日到20日太原气象观测站的降雪量资料及高时空分辨率的T639 0场预报资料,对太原市阳曲县暴雪天气过程进行分析。结果表明:阳曲县此次暴雪过程具有降雪时间较长、降雪较均匀的特点,500 h Pa西风浅槽及南支槽共同作用、700 h Pa和850 h Pa切变线、700 h Pa西南急流、地面高压后部偏南气流的共同作用是产生阳曲地区此次暴雪天气过程的环流背景条件;此次暴雪天气发生在较强的能量锋区以及高湿区和水汽通量辐合区内;暴雪气发生时,在河套地区上空形成一个由低层到高层的动力性的纬向垂直环流圈,为冷暖气流共同作用提供了持续不断的动力条件。

蒙古高压和极涡中期过程对2010年疆北持续性降雪的影响

利用NCEP1再分析的逐日、逐月位势高度、海平面气压、风、温度、相对湿度资料与中国地面气候资料日值数据集(3.0)降水资料,分析了新疆北部2010年1-2月连续5次降雪过程以及蒙古高压和极涡对其的影响。结果表明:在充沛水汽条件下蒙古高压强而连续的爆发是导致2010年降雪极端异常的重要原因。该年蒙古高压平均强度为历年最强,在此次持续性过程中,存在5次蒙古高压的南北移动和5次蒙古高压强度与面积的振荡。且每一次降雪、降温过程前基本都存在蒙古高压南进、面积增大、强度增强。蒙古高压中心纬度超前新疆日平均温度1~3天的相关和蒙古高压强度和面积指数超前新疆北部日平均温度1~4天的相关均显著。研究极涡与蒙古高压二者关系发现,前期对流层高层极涡增强、极涡中心北移,有利于后期的蒙古高压增强增大且中心南移。

2009年隆冬辽宁雨转暴雪和大雪过程对比分析

针对2009年2月辽宁中旬旬初雨转暴雪过程和旬末大雪过程,利用常规观测资料和NCEP 1°×1°逐6 h分析资料,从环流形势、影响系统、水汽和动力条件及热力结构等入手,进行对比分析。结果表明:两次过程在许多方面显著不同。两次过程均发生在乌山阻高稳定的形势下,均受中纬度东移的中尺度低值系统影响,但雨转暴雪过程中高纬度为两脊一槽型,中纬度短槽与南支低槽结合携强冷空气东移,与低空急流在辽宁上空交汇。大雪过程为东低西高型,中纬度气旋性波动东移,切变线北抬过程中与西南暖湿气流作用影响辽宁。两次过程均发生在600 hPa以下相对湿度为80%以上的大气中,均具有低层辐合高层辐散的特征和深厚的上升运动,但雨转暴雪过程水汽含量更高,辐合层更深厚、强度更强,垂直速度较大雪过程大一个量级。两次过程均有明显的风垂直切变特征,但雨转暴雪过程发生在风垂直切变迅速增大的条件下,大雪过程风垂直切变相对稳定;雨转暴雪过程降水随湿位涡的发展而增强,两者有较好的对应关系,而大雪过程湿位涡表现微弱。雨转暴雪过程槽前0℃层达到850 hPa,槽后各层温度迅速下降至0℃以下,而大雪过程整层温度始终在0℃以下。

朝阳地区一次大暴雪过程分析

从大尺度环流背景、云图、数值预报着手,对2007年3月4日朝阳全区大暴雪天气过程进行分析,探讨此类灾害性天气过程的天气成因及发生、发展机理。结果表明,此次大暴雪的产生是在稳定的天气尺度环流背景下,高空槽与地面倒槽相互作用的结果。西南—华北东北部—东北地区南部有低空急流,是形成大暴雪天气的主要条件之一,为这次暴雪提供了充足的水汽供应。日本降水预报产品准确率较高,对朝阳地区强降雪天气的预报有一定的指导意义。

2012年朝阳县暴雪过程与数值预报分析

对2012年11月10—11日朝阳县暴雪天气的大尺度天气系统、常规物理量、卫星雷达图进行诊断分析,得出此次暴雪天气是在有力的大尺度环流形势下发生的,低层辐合、高层辐散以及强上升运动为暴雪提供了良好的动力条件,同时能量锋区以及水汽的辐合与输送是暴雪产生的主要原因。