风廓线雷达在广州市一次污染天气监测预警中的应用研究

为了研究风廓线雷达衍生产品在污染天气预警中应用的可能性,基于风廓线雷达二次产品(边界层高度、等高层水平风场、垂直风切变、大气稳定度变率),对2017年1月36日发生在广州的一次污染天气过程进行分析。结果表明:边界层高度对空气质量指数级别影响较大,边界层高度越低,空气质量指数级别相对越高,低边界层高度(390-870 m)出现频率较高时,空气质量易变差。选取750 m和2430 m探测结果表征此次污染过程中边界层内、外特征。研究发现,边界层内水平风速、垂直风切变与地面污染物浓度呈负相关,相关系数在滞后时间为2 h时最大(约为-0.50),而边界层外两要素与污染物浓度呈正相关(最大为0.45)。边界层内大气稳定度变率与地面污染物浓度呈正相关,边界层外两者相关性随滞后时间变化幅度较大。利用以上风廓线雷达二次产品建立了污染物浓度的统计预报方程。统计检验发现,边界层内水平风速、边界层外水平风速和边界层内大气稳定度变率对地面污染物浓度变化的贡献较大,边界层高度、边界层内风切变及边界层外稳定度变率对地面污染物浓度影响相对较小。利用本地2018年1月15-22日的污染事件对统计预报方程的验证结果表明,预报方程在本地污染性天气预报中具有一定的适用性。

1949–2017年南海海域热带气旋强度和路径快速变化统计特征

为进一步认识南海地区热带气旋强度和路径快速变化的统计特征,利用中国气象局上海台风研究所整编的1949–2017年的热带气旋最佳路径数据集,统计分析了不同强度等级热带气旋发生强度和路径快速变化的特征。结果表明:(1)由强热带风暴快速加强为台风、以及由台风快速加强为强台风是热带气旋强度快速加强发生频率最多的事件;强度快速加强次数以1次居多,一般不会超过2次;但大部分途经南海的热带气旋出现快速加强时都在南海以外的地区,在南海出现快速加强的概率仅为9.8%。(2)不同强度的热带气旋,其强度的维持时间长短对其强度快速加强有重要影响,一般在该强度的前24 h是快速加强的最佳阶段,当其中心气压下降速度超过-12.0 hPa/(6 h)时容易出现台风级别或以上的强度快速加强,且热带气旋快速加强容易出现在海温偏高地区。(3)南海地区热带气旋路径的偏转主要出现在西行路径中,其中以5°~30°的偏转为最常见,占到全部热带气旋总数的48.65%,不过,按照定义的路径快速转向标准,路径快速转向的概率仅有15.13%。随着热带气旋强度的增强,南海地区发生路径快速转向的频次迅速减少,路径快速转向主要出现在近海岸地区和南海中北部偏东区域。这些结果进一步细化和丰富了对南海地区热带气旋强度和路径快速变化的认识。