弱天气尺度下短时强降水环境特征和触发机制研究--以河北省廊坊市为例

利用河北省廊坊市2010—2018年5—8月地面自动站逐时降雨量、加密观测资料和北京探空资料,分析弱天气尺度下廊坊春夏季局地短时强降水时空分布特点、中小尺度触发机制和环境特征参数并归纳预警阈值.结果表明:2010—2018年弱天气尺度下局地短时强降水过程发生13次,且多发生在下午到傍晚和后半夜,大厂回族自治县发生局地短时强降水的次数最多;归纳环境参数的预警阈值,其中850 hPa比湿、700 hPa比湿、850 hPa与500 hPa温差、对流有效位能、K指数、0~6 km垂直风切变和暖云层厚度选取25%分位值作为最低阈值,取值分别是9 g/kg、5 g/kg、23℃、586 J/kg、33℃、4.3 m/s和3.2 km;500 hPa比湿、对流抑制能量和SI指数选取75%分位值作为最高阈值,取值分别是3 g/kg、141 J/kg和-0.4℃;在平直西风环流型和高压脊型两种弱天气尺度环流背景下,廊坊市短时强降水的触发机制主要有地面辐合线、负变压和热力因子.

河北廊坊城市化进程对降水特征的影响

利用1970-2012年廊坊市逐日降水观测资料和城市化发展资料,研究了城市化进程对廊坊地区降水特征的影响。结果表明：随着城市化的发展廊坊地区年降水量和汛期降水量分布格局发生明显改变,降水向城市化发展迅速的地区集中;城市化对降水的影响随降水强度增大而逐渐显著,且城市化发展愈迅速影响愈大;城市化使城区的降水量趋于集中,郊区的降水量趋于均化,这种趋势在未来一段时间内将持续。

廊坊地区两次降水过程雨滴谱特征分析

利用常规观测资料及激光雨滴谱仪观测资料对2013年廊坊地区两次降水过程雨滴微物理参量进行对比分析,结果表明:两次降水过程降水云系不同,雨滴谱特征也有显著的差异,而降水雨强与雷达回波强度、粒子数浓度的演变基本一致;两次降水过程中0-2mm的粒子对总数浓度、总雨强的贡献很大;通过检验分析发现标准的Z-I关系对雨强较弱的层状云降水估测效果较好,低估了雨强较大的积状云、混合云降水。

基于GPS水汽观测网的一次冀中平原短时强降水的水汽特征分析

为深入研究强降水天气过程的水汽特征,利用地面常规气象观测资料和区域自动站资料、GPS可降水量以及ERA5(0.25°×0.25°)再分析资料,对2021年7月5-6日发生在冀中平原的一次强降水天气过程的水汽变化情况进行详细分析。结果表明:(1)此次天气过程出现在高空槽前和低空切变区内,强盛的中低空西南气流和水汽通量辐合为冀中平原提供了良好的水汽条件;(2)强降水出现时段集中在GPS可降水量峰值前后1 h内,当GPS可降水量跃升至40mm以上,且2~3h的增幅超过4.5mm时,降水强度迅速增大,或短时强降水突现,而当2h内GPS可降水量的降幅超过7.5 mm时,降水强度明显减弱。当GPS可降水量持续低于35 mm时,降水基本结束;(3)GPS可降水量数值的变化与降水强度有显著的对应关系,同时其空间分布差异也在一定程度上指示了强降水的开始、结束和落区。

基于多源观测资料的雄安一次雾转暴雪的过程分析

利用多源高时空分辨率观测资料对2021年11月6—7日河北雄安新区一次雾转暴雪天气过程进行深入分析.结果表明:(1)微波辐射计观测特征:整个过程大气层湿度深厚,雨转雨夹雪再转雪阶段,3~6 km大气层相对湿度逐渐增大至80%以上;雾转雪过程中大气层温度明显下降,雾转雨100 m以下大气层温度下降4~5℃;雨转雨夹雪1~6 km大气层温度明显降低2~3℃;100 m以下大气层温度低于0℃时,预示着雨夹雪转雪.(2)毫米波云雷达观测特征:大雾阶段反射率因子强度较弱为-16.0~0.3 dBz,雾滴下降速度基本为0 m/s;雨转雨夹雪2 km以下大气层反射率因子强度增强至33~45 d Bz,径向速度明显增大至-6.9~-4.2 m/s;雨夹雪转雪云顶升高1~2 km,3 km以下大气层最强反射率因子减弱6~12 dBz,径向速度减弱约3 m/s.(3)雨滴谱观测特征:雨转雨夹雪时降水粒子直径增大,最大为4.5 mm,下降速度1~7 m/s;雨夹雪转雪时直径1.5~5.0 mm的降水粒子数量增多,但下降速度明显减小至0.5~3.0 m/s.(4)此次雾转暴雪过程,3种产品对雾、雨,雪相态转换和持续过程均有较好反映,其中毫米波云雷达产品的宏观、微观及云物理特征对临近预报预警有明显参考价值.

天津地区空气污染的时空变化特征研究

文章研究了2014年-2021年天津地区空气质量指数(Air Quality Index, AQI)的时空分布特征,发现天津地区污染情况逐年好转,但臭氧污染逐年加重。季节变化特征为冬季最重,夏季最轻。日变化特征为臭氧浓度在午后最为严重,其余污染物则在早晚高峰时段污染严重。在各污染物中,PM_(2.5)的空气质量分指数与AQI分布最为相似,对空气污染贡献最大。AQI的空间分布表明,冬季西南内陆地区污染最重,春季和秋季中南部地区污染程度更高。运用经验正交分解法(Empirical Orthogonal Fuction, EOF)分析AQI距平场,发现前三个模态累计方差贡献为56.6%,且通过检验,体现了天津空气污染分布的南北差异、东西差异和区域性生产活动的影响。