我国南方两次低温雨雪天气成因对比分析

2018年末和2021年末我国南方分别发生了一次大范围的低温雨雪天气,通过对比分析两次低温雨雪天气成因,结果表明:两次过程期间,对流层中层中高纬阻塞流场显著,阻高位于贝加尔湖西侧,脊前偏北气流在下游横槽后部堆积,使得西伯利亚高压强度增强。东传的Rossby波在阻高区域发生能量频散,利于阻高减弱、崩溃,横槽转竖引导槽后冷空气南下,导致地面强烈降温,同时在西伯利亚高压东侧和南侧,低频风温度平流是造成强降温的主要原因。低纬南支槽活跃,向北的暖湿空气与中高纬南下的冷空气汇合,造成我国南方大范围的低温雨雪、冻雨天气。与2018年过程相比,2021年过程持续时间较短,降水范围小,关键区域降温幅度更大,是因为2021年过程期间Rossby波能量频散更快,阻高维持时间较短,冷空气从中高纬地区直接南下侵袭我国,而2018年冷空气在贝加尔湖附近发生堆积、西折,向南渗透时势力减弱。

2024年2月大气环流和天气分析

2024年2月北半球大气环流主要特征表现为极涡呈偶极型,东半球极涡中心位于鄂霍次克海到勘察加半岛上空,较常年同期偏强,影响我国的冷空气路径偏东;中纬度环流呈三波型,位于西伯利亚的平均槽较常年偏强,西风带短波槽活动频繁;南支槽位置偏东,西太平洋副热带高压显著偏强。2月全国平均气温为-1.8℃,较常年同期(-1.3℃)偏低0.5℃;平均降水量为22.5 mm,较常年同期(16.3 mm)偏多38%。月内有3次主要冷空气过程,其中2月17—22日强寒潮造成剧烈降温和显著低温。受南下冷空气和强盛的西南暖湿气流共同影响,月内出现2次大范围持续性低温雨雪冰冻天气过程,冻雨强度大、范围广,降水量具有极端性,对春运造成严重影响。此外,2月还出现了年度首次沙尘和强对流天气过程。

极涡、阻塞高压和西伯利亚高压在极端低温事件中的组合性异常特征

选择2008年低温雨雪冰冻灾害和2016年"霸王级"寒潮,利用NCEP/NCAR再分析资料和地面台站资料,采用西伯利亚高压指数、平流层极涡指数与二维阻塞高压指数,分析了两次极端低温过程期间西伯利亚高压、阻塞高压与平流层极涡的组合性异常特征.结果表明,与1970-2005年的气候平均态相比, 2008年西伯利亚高压偏强8.7 hPa,阻塞高压频率偏高50%,极涡偏强190 gpm;2016年西伯利亚高压偏强16.8 hPa,阻塞高压频率偏高约60%,极涡偏强约296 gpm,说明2016年寒潮过程中3种大尺度天气系统的异常比2008年更显著.分析两次极端低温过程中3种大尺度系统的组合性异常特征,发现与1970-2005年气候平均态相比, 2016年寒潮过程期间极涡偏强,北极高空有较强冷空气,北极地表爆发性增温与中高纬阻塞高压的发展,使大量极寒冷的空气在西伯利亚地区积聚,在高空气流的引导下向中国爆发,使中国大部分地区气温短时间内急剧下降; 2008年平流层极涡能量下传,使得阻塞高压长期维持,西伯利亚高压主体也长时间维持,小股冷空气不断东移南下,使中国南部地区维持长时间低温,并与来自南方的暖湿气流交汇,形成长时间的雨雪冰冻天气.

两次典型极端低温过程低频特征分析

对1960年1月至2016年2月NCEP/NCAR再分析资料进行Butterworth带通滤波,保留周期为30～60天的低频信号,采用低频天气图方法分析了2008年初低温雨雪冰冻灾害和2016年"霸王级"寒潮的低频特征,揭示典型极端低温事件中低频系统的特征及其生成、演变过程。结果表明:2008年初环流系统具有明显的30～60天低频振荡,位势高度正(负)距平对应低频流场的低频高(低)压,纬向风速正距平与低频风速大值区一致。过程期间北极涛动(Arctic Oscillation,AO)为正位相,有利于中东急流的加强和阻塞高压的维持,进而造成持续低温。2016年初环流系统的30～60天低频特征不明显,但低频低压能反映极涡的生成、演变。此外低频天气图能反映寒潮前后AO位相的转变,AO由12月下旬的正位相转变为1月初的负位相,中纬度纬向环流减弱而经向环流增强,极涡中心的冷空气在阻塞高压脊前偏北气流的引导下入侵中国,可能是造成剧烈降温的主要原因。两次过程中,低频低压、高压的分布和冷空气南下路径不同,但低频流场均落后天气过程2天左右表现出AO位相的转变,通过追踪和判断低频信号的路径,结合数值预报产品,可为类似的极端低温过程的延伸期预报提供参考。

广东近60年一次最大范围的降雪过程分析

利用地面、探空实时业务观测以及NCEP 1°×1°分析数据等资料,对2016年1月下旬寒潮过程地面气压场、过程最低气温、广东降雪空间分布、大气温湿结构以及天气系统等方面进行了分析,结果发现:该次寒潮过程广东地面气压突破了有气象记录(1951年)以来的历史极值,但大部分市县最低气温未破历史记录;降雪南界较历史南界(1951—2015年)明显南压,即西部压到信宜、阳春一带,中东部则南压到了沿海;t850<0℃或t925<0℃的单层温度指标难以判断广东雨雪相态;当高空整层温度都在0℃以下,且近地面0℃层高度低时降水相态多为雪,0℃层高度过高时则降水相态为雨,其余为雨夹雪(霰);当高空有暖层存在时,出现纯雪的可能性较小,若地面0℃层高度低,且高空暖层厚度<位于其下方的冷冻层,则有雨夹雪(霰)的可能;降雪时大气湿度呈下干上湿状态,90%以上的高湿度区主要在800~500 h Pa之间;降雪时的辐合抬升主要发生在700~500 h Pa,中层的槽和西到西南急流是重要的动力因子。

2005年3月10～12日嘉兴市寒潮大雪成因浅析

分析2005年3月10～12日嘉兴市寒潮、大雪天气过程发现:强寒潮是由乌拉尔阻高东移南垮引起强冷空气南下和前期明显回温共同造成的。500 hPa南支槽前的西南暖湿气流为大雪天气提供了源源不断的水汽;物理量诊断显示,高层辐散、低层辐合和弱的不稳定能量,为大雪的产生提供了动力抬升条件;高空西南暖湿气流突然加强,近地面层有大片逆温层存在,是预报大雪的关键,为今后预报大雪起到了一定参考的作用。

2011年3月云南一次寒潮天气过程分析

2011年3月15日～18日是一次典型的南支槽与强冷空气相结合的天气过程，此次过程对云南省造成了强降温雨雪天气。为了研究此次天气过程的成因以及为今后类似天气过程提供预报思路，利用6h间隔的NECP1×1再分析资料、常规观测资料和TBB黑体亮温资料，对此次天气过程进行天气学分析和诊断分析。分析结果表明：500hPa高度上中高纬度呈横槽型，横槽与高原东侧的低槽连接，槽后强劲的西北气流为这次寒潮天气过程带来强冷平流；南支槽的东移并加强使暖湿气流不断向云南境内输送；高低层冷暖气流交汇，低层切变线、地面冷锋的持续作用触发r此次降温雨雪天气。

2014年2月怀化3次雨雪天气过程对比分析

该文利用常规观测资料、NCEP 1°×1°分析资料对2014年2月发生在怀化的3次低温雨雪天气过程的成因和降水相态变化特征进行了多种资料诊断分析,得到以下结论:3次过程是在有利的大尺度环流背景下发生的,贝加尔湖冷涡稳定维持,冷涡底部多短波槽活动,地面冷高压主体稳定少动,地面冷空气从东路分股南下;低层西南急流将来自印度洋的暖湿空气源源不断地输送到长江流域,冷暖气流在长江流域交汇,导致了持续雨雪天气的发生。3次过程中均有冷锋锋区自地面向高空倾斜,强锋区使低层和地面维持低温天气,暖湿空气则沿锋面强迫抬升,低层不稳定能量得以释放,有利于雨雪的发生。低层偏南气流的发展加强不但为降雪提供了水汽条件,也有利于冷暖气流的交汇和暖湿空气的垂直输送。降水相态的变化与温度层结特征以及气层厚度密切相关,冷式逆温层和700 h Pa与850 h Pa高度差小于155 dagpm的气层更有利于纯雪的出现。

一次春季强寒潮的降水相态变化分析

应用NCEP1°×1°资料、常规观测资料、自动站资料、多普勒天气雷达资料,对2007年3月河北省一次早春强寒潮天气背景下的降水多相态转换的成因与雨雪转换的预报进行了分析。结果表明:850hPa及以下蒙古高压和江淮气旋共同作用产生的偏东风导致低层大气温度持续下降,降水性质从雨转为雪。随着江淮气旋入海,高低空风向发生突变,从东北风转为西北风,加上太行山地形作用,使太行山东麓部分地区低层大气出现小幅升温,0℃层高度抬升,致使从雪转为雨。多普勒天气雷达回波图上,0℃层亮带高度的迅速下降,可作为从液态降水向固态降水转换的判据之一。天气学分析表明,当0℃层高度低于950hPa、地面气温在0℃上下、1000hPa温度低于2℃、925hPa温度低于-2℃时,降水性质将从雨向雨夹雪或雪转变。

2016年广东一次罕见寒潮雨雪冰冻天气过程分析

利用常规气象观测资料、NCEP/NCAR再分析资料,分析了2016年1月下旬广东罕见大范围雨雪冰冻天气过程的大尺度环流和冷空气活动特征、动力和水汽条件,采用湿球温度讨论了降水相态和大气温度垂直结构特征。结果表明:此次寒潮过程环流形势为横槽转竖型,横槽下摆引导强冷空气向南迅猛爆发,以及伴随着异常强的冷高压、锋区、冷温度中心和冷温度平流的冷空气主力南侵,是本次寒潮过程粤北和广东中南部温度陡降的主要原因;700hPa冷暖空气的辐合,以及700hPa西南气流从孟加拉湾输送水汽经中南半岛北部到北部湾至华南地区加强并辐合,是造成雨雪冰冻天气产生的重要动力和水汽条件;在有利的大尺度环流、动力和水汽条件配合下,降水相态的变化与暖层强度及湿球温度密切相关,暖层的明显减弱及暖层下方湿球温度低于0℃冷冻层的强度增强,导致降水相态由雨向雪、雨夹雪、霰等固态降水转变;在发生固态降水的平均时段内,粤北地区中低层湿球温度均低于0℃,无明显融化作用,产生纯雪或雨夹雪的可能性大;而位置偏南的珠江三角洲地区仍存在浅薄的暖层,因此主要出现雨夹雪或霰。当寒潮入侵涉及华南降水相态预报时,需要注重实况探空和模式预报探空的大气温湿垂直结构的分析,更应重视湿球温度的研究和应用。

2020年2月大气环流和天气分析

2020年2月大气环流的主要特征是北半球极涡呈偶极型分布且较常年同期明显偏强,欧亚地区中高纬环流呈三波型,环流呈纬向型,经向度较小。西太平洋副热带高压较常年偏强;下旬南支槽趋于活跃。2月,我国冷空气过程较常年偏少,出现今年首个全国型寒潮过程;全国平均气温为-0.1℃,较常年同期偏高1.6℃;全国平均降水量21.1 mm,较常年同期偏多18%。此外,前半月中东部多过程性雾-霾天气;西北地区出现今年首次沙尘天气过程。

2012年12月大气环流和天气分析

2012年12月主要环流特征如下:极涡呈单极型分布,中高纬环流经向度大,有利于引导冷空气南下;南支槽活跃,副热带高压强度偏强位置偏西。12月,全国平均降水量为17.6mm,较常年同期(10.5mm)偏多67.6%;全国平均气温-4.4℃,较常年同期(-3.2℃)偏低1.2℃,其中北京平均气温为历史同期最低值。月内,共有五次明显冷空气过程和四次降水过程影响我国;多个地区出现极端低温和极端日降温事件,北方部分地区遭受雪灾,江南、华南等地多阴雨寡照天气。

2009年大连春季强对流雨雪天气过程分析

2009年4月15日大连出现了春季最晚的降雪天气。利用常规资料、自动气象站和雷达等多种资料及中尺度模式MM5对这次强对流雨雪天气过程进行了分析和模拟,结果表明,200hPa急流、500hPa贝加尔湖冷槽南压形成的冷涡、中低层南支槽前水汽输送以及地面冷锋是产生大连春季强对流雨雪天气的环流背景;中层干冷空气叠加在低层暖湿层上,有利于不稳定层结的形成,低层较充沛的水汽输送叠加于近地层冷空气之上,在锋面动力抬升作用下,为强对流雨雪天气的产生创造了条件;低层逆温层,不稳定能量配合明显的抬升运动,有利于不稳定降水产生;冷锋云系中多个中-β尺度对流云团是造成这次过程的直接中尺度系统;在多普勒雷达回波中,强带状回波及块絮状回波、速度场零速度线反"S"型和清晰的低空"牛眼"及模糊的高空"牛眼"显示出中高层冷、低层暖的不稳定层结配置,以及中小尺度对流辐合体回波系统的产生;温度分析表明,高层冷空气的侵入使中低层和地面温度在短时间内发生大幅度降温现象,是造成降水性质发生变化的直接原因。

2021年2月大气环流和天气分析

2021年2月大气环流的主要特征为北半球极涡呈偶极型分布,较常年同期明显偏弱,北半球中高纬西风带呈四波型,以纬向环流为主,西北太平洋副热带高压与常年同期相比偏强但范围较小。2月,我国冷空气强度较弱且影响范围小,全国平均气温为1.2℃,较常年同期偏高2.9℃,为1961年以来历史同期最高,出现了极端高温事件,有618个国家气象站的日最高气温突破有气象记录以来2月历史同期极值。月内,全国平均降水量为19.6 mm,较常年同期偏多9.5%。另外,2月中旬我国中东部出现持续大雾天气,月底北方地区出现沙尘天气过程。

南京“2003.2.10”寒潮降温降雨(雪)天气过程初步分析

对2003年2月10日至11日发生在南京的一次寒潮降温降雨(雪)的主要影响系统,如阻塞高压、高空槽、横槽、中低层暖式切变线、地面冷锋以及地面暖低压倒槽等进行了描述和分析,并对某些物理量进行了分析。分析得出:这次寒潮降温降雨(雪)天气是在高空500hPa乌拉尔山阻塞高压崩溃、巴尔喀什湖至准噶尔盆地的横槽转竖,冷空气从西北路径东移南下,中低层冷槽与暖式切变线接合以及地面冷锋切入暖低压倒槽等天气系统的作用下发生的,并归纳出此类天气预报的指示系统,对于做好寒潮天气预报具有指导作用。

呼伦贝尔市一次强寒潮天气过程分析

利用常规观测资料及数值模式产品,采用天气学诊断分析方法,对2014年11月26-27日呼伦贝尔市强寒潮天气过程进行分析、总结。结果表明,此次强寒潮天气过程是一次典型的横槽转竖型寒潮过程;极涡亚洲一侧强度偏强,引导极地冷空气不断南下堆积形成横槽,乌山阻高迅速建立、崩溃致使横槽转竖从而引导冷空气南下东进,产生剧烈的降温;黑海-里海地面高压发展强盛,向东伸展形成强盛的冷高压,并导致贝湖气旋分裂演变为东北低压,高低压之间强大的气压梯度力导致大风的产生;在前期强烈升温的基础上,冷平流导致气温骤降,低层弱上升运动起到了辅助降温的效果。

2016年粤东一次寒潮天气过程及浅海养殖灾情分析

2016年1月22—26日粤东地区受寒潮影响,出现了大幅度降温和罕见的雨夹雪天气过程,利用常规观测资料、惠来海温观测资料(SST)等,对该次天气过程进行分析。结果表明:500 h Pa横槽、850 h Pa切变、地面冷锋是该次寒潮天气过程的主要影响系统;粤东出现历史罕见的雨夹雪天气,其降水形态转变的关键是700 h Pa 0℃等温线的分布情况;SST对寒潮的响应比气温对寒潮的响应存在一定滞后性;粤东浅海养殖鱼类死亡的原因,一方面是海水温度低于鱼类的忍耐温度,另一方面可能是该养殖区水浅风浪大,掀起底泥导致海水缺氧、污染有关。

2008年10月的一次寒潮天气过程分析

文章选择常规天气以及物理量资料,利用天气学原理分析了2008年10月21—23日发生在包头地区的寒潮天气过程,从中寻求一些有物理意义的预报指标,为今后的预报提供可靠的预报依据。

贺州市一次低温雨雪冰冻天气成因及预报效果分析

利用常规观测资料和数值模式预报产品,对2022年2月19—23日贺州市低温雨雪冰冻天气成因及预报效果进行分析。结果表明,此次过程是500hPa高空槽槽后偏北气流引导地面冷空气南下,配合中低层切变线影响造成;欧洲中心数值预报模式(EC)和中国气象局全球同化预报系统(CMA-GFS)模式预报产品与实况相比均有一定的偏差,其中EC细网格模式对此次低温雨雪冰冻天气过程的温度和降雨预报效果较好。

博州地区一次强寒潮天气特征分析

利用常规高空、地面观测资料和数值预报产品对2010年1月18-22日影响博州地区的一次强寒潮天气过程进行分析。结果表明:大风、强降温是本次寒潮天气的主要特征,造成大风和强降温的主要原因是前期气温异常偏暖,地面增压迅猛剧烈,阿拉山口风口的狭管效应对山口的大风也有增幅作用。