1979-2021年中国南海海表风速和大风事件的变化特征

利用欧洲中期天气预报中心European Centre for Medium-Range Weather Forecasts(ECMWF)最新的第五代再分析资料ECMWF Reanalysis v5(ERA5),定义了大风事件,使用经验正交分解等方法分析了1979-2021年中国南海海表风速和大风事件的变化特征,并对是否受热带气旋的影响进行了区分。结果发现,南海风速分布呈现出十分明显的季节特征,冬季主要为东北风,夏季为西南风;春、夏季南海东北部与其他地区风速变化存在反向关系,除东北部沿海地区外,春季平均风速变化经历了减小-增大-减小的变化,总体呈较弱的增加趋势;而夏季则是增大-减少-增大,总体呈减小趋势。秋季南海风速呈全区一致的变化,呈减小趋势。冬季变为东南与其余部分反向,除西南部外,风速呈显著增强趋势。大风事件发生在风速较大的区域和时间内,冬季和秋季发生大风事件的频次要高于春季和秋季,冬半年要高于夏半年;在冬季和冬半年,大风事件的发生频次在南海中部长山山脉东侧直到南海东北部台湾海峡附近有显著上升趋势;大风事件频次变化趋势随季节改变有很大的差异,冬季和春季大风事件频次变化趋势与夏季和秋季相反。夏半年大风事件频次变化融合了夏季和秋季的变化趋势特点;类似的冬半年大风事件频次融合了冬季和春季的变化趋势特点。在夏季,秋季和夏半年这些受到南海夏季季风影响的季节内,热带气旋对发生的大风事件频次影响更大;对在冬季,春季和冬半年发生的大风事件则影响较小。

一次由线状风暴和阵风锋引发的致灾大风成因

2018年6月13日,多条线状风暴和阵风锋造成山东多地出现致灾大风,基于常规、加密气象观测资料、卫星云图和多普勒天气雷达资料,对此次大风成因进行了分析。结果表明:(1)冷涡后部横槽转竖引导冷空气叠加在低层暖脊之上,850 hPa与500 hPa温差高达34.7℃,同时925~600 hPa的干层与地面至925 hPa的近饱和层相叠置,上下层大气之间温、湿差异显著,形成强热力不稳定,持续并增强的低层逆温层使不稳定能量得到积累,显著干层和低层强温度垂直递减率为夹卷和蒸发冷却过程提供了有利条件。(2)线状风暴各生命期强阵风是由内嵌其中的普通单体或超级单体下击暴流所引发。单体间下沉气流合并使地面大风的影响范围和强度有所增大。强阵风均伴随较强降雨和降雹,雨滴和冰雹的拖曳是产生下击暴流的重要原因,极大风速与5 min降水量具有正向相关性,青岛34.8 m·s^(-1)的极端大风出现时5 min降水量达19 mm。(3)山东东南部的初生对流在地面辐合线、海风锋、对流云街上被接连触发,遇阵风锋后生命史延长,得以并入到主风暴,使风暴发展壮大,而风暴中的下沉气流又驱动多股阵风锋加速向南推进,增强地面风速,阵风锋与风暴主体之间存在相互促进机制。在对流潜势较高的条件下,需关注边界层辐合线对对流的触发作用。

强风事件识别及预报订正方法研究

以如东海上风电场升压站激光雷达测风资料为基础,提出了一种强风事件识别方法,设计并比较了三种预报强风事件识别方案。基于决策树和一元线性回归方法,分别开展了针对强风事件的订正方法研究。结果发现:三种预报强风事件识别方案中,等分位阈值方案明显更优,事件命中率达到76.1%,匹配时长命中率达到87.6%;采用消偏阈值方案和等分位阈值方案预报的强风事件时长会更接近观测强风事件时长;等分位阈值方案识别的事件基本可以覆盖到各次观测强风事件的全程;两个订正模型相对于模式预报都有一定提升与改进,其中决策树比一元线性回归模型更优,其平均绝对误差、相对误差和均方根误差明显更小。

塔额盆地大风、沙尘天气统计特征分析

利用塔额盆地1961—2005年45a间的大风、沙尘、降水等相关气象资料,对盆地内大风、沙尘天气的分布、强度变化、影响范围等进行了统计分析,并对盆地内大风、沙尘天气形成的天气气候条件进行了初步探讨。研究结果表明,塔额盆地沙尘天气一是受地形影响明显,沙尘和强沙尘天气过程的地理分布基本一致,即盆地西部多于东部,并由高纬向低纬渐强;二是有较明显的周期性和季节性变化特点,强沙尘天气的频发周期约为20a左右,沙尘天气春末至夏季最盛,冬季最少;三是与降水和大风的关系密切,降水偏多的年份,沙尘天气偏少,偏东大风引起沙尘天气发生的概率最大。

气候变暖背景下极端气候对青海祁连山水文水资源的影响

利用青海祁连山区极端气候要素和青海湖、哈拉湖及主要河流的水文资料,研究表明:冷夜日数(10%)呈显著减少趋势,暖夜日数(90%)呈显著增加趋势;年大风日数显著减少;年降水量21世纪初增加趋势最为显著并发生突变,降水量增加幅度中西段大于东段;≥5 mm、≥10 mm、≥25 mm年降水日数呈显著增加趋势,进入21世纪后更为明显,而≥0.1 mm年降水日数呈减少趋势;年平均大风日数与湖泊水位、河流流量变化呈负相关,大风天气的减少,可以缓解湖面和土壤因蒸发而导致的水分损失,对植被的改善可增加径流的产生,流入湖泊的流量增加;降水量与湖泊水位、河流流量呈正相关,受21世纪降水量增加的影响青海湖水位逐年上升,共上升1.67 m,达到20世纪70年代末的水位,中西部主要河流流量近几年也达到最大值,而东段流量增加不明显;祁连山区≥5 mm、≥10 mm、≥25 mm年平均降水量与湖泊、河流流量变化呈正相关,各量级年降水量对湖泊水位、河流流量的增加贡献显著。

内蒙古阿拉善地区沙尘天气与部分气候因素关系研究

利用24个气象站点（1961年～2005年）44年的气象数据记录，运用多元线性回归和ArcGIS空间分析方法，定量分析了部分气候因子与浮尘、扬尘、沙尘暴天气发生及变化规律的关系，同时结合阿拉善地区的植被（类型）覆盖图，分析了沙尘天气的分布特点、变化规律及其成因。结果显示，阿拉善地区是我国沙尘天气的多发地区之一，浮尘平均发生日数的空间分布规律是自西北向东南递增；扬尘的空间分布规律是东北部较多，其余地区较少；沙尘暴的空间分布规律是以拐子湖地区为中心向西北、西南、东南3个方向递减，这种分布特点与阿拉善地区的植被覆盖有关。在1961年～2005年的时间段，3种沙尘天气的变化规律各有特点，浮尘天气日数呈先升后降的变化特点，90年代以后发生的日数明显下降；扬尘天气呈波动变化状态；沙尘暴天气亦呈逐渐减少的变化趋势。沙尘天气的发生日数与当时的温度状况呈显著负相关，而与大风日数呈显著正相关，其中与年大风日数的相关关系更为明显，年大风日数每增加10天，浮尘天气一般增加3～6天，扬沙天气一般增加4～10天，而沙尘暴天气一般增加1～3天。当大风日数相同时，沙尘天气发生日数与地袁覆盖状况（下垫面性质）有关。由于本区常年降水稀少，降雨量与沙尘天气发生之间的关系未见明显。

呼伦贝尔市2014年气候特点分析

2013年12月1日至2014年11月30日业务年度,呼伦贝尔市主要气候特点:气温与历年同期平均值相比偏高,降水量接近历年同期,日照接近历年,大风日数较历年偏少。主要天气气候事件有:夏季受暴雨、大风、风雹、冰雹等对流天气影响,引发农业灾害、城镇内涝。阶段性出现气温异常偏高和异常偏低天气事件,如初冬、春季中期气温创历史极高值,冬末极寒天气"后反劲",盛夏林区北部遭受轻霜冻,秋季大范围的风雪降温天气。

“3.28”定南岭北龙卷致灾事件分析

综合利用卫星云图、多普勒雷达回波和地面观测等多种实况资料,对2014年"3.28"龙卷天气事件产生原因作初步分析,指出超级单体风暴是导致此次龙卷、雷雨大风致灾事件的主要对流系统。对这次过程雷达回波特征进行归纳总结,为今后此类对流天气预报预警提供参考的判别依据。加密区域站极大风速资料,与雷达回波拼图实现同步实时显示,可以有效提升雷雨大风的短临预警业务能力。