山东西北部一次极端暴雪的动力和热力特征

利用常规观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料以及HYSPLIT气流轨迹模式,对2021年11月6—7日山东西北部一次极端暴雪过程的水汽来源、动力和热力特征进行了综合分析。结果表明:(1)此次暴雪是发生在横槽转竖型寒潮天气过程中的回流性降雪,具有降水量大,初雪时间早,积雪深度深等特征,属于一次极端天气事件。(2)HYSPLIT模式水汽轨迹后向追踪显示,低空西南和东南暖湿气流对暴雪的水汽输送占比较大,两者对降水的水汽贡献分别为39%和59%,是暴雪的主要水汽来源。(3)低层由北向南“楔入”的冷空气,一方面将暖湿气流抬升,为暴雪的发生提供“冷垫”,另一方面与中低层的西南急流形成深厚的锋区和次级环流,锋生与次级环流的正反馈有利于暴雪的发展和维持。(4)湿位涡在暴雪区内呈现出MPV1>0且MPV2<0的配置,有利于中尺度对称不稳定能量的积累和释放,是暴雪发生发展的重要物理机制。

民航气象多普勒天气雷达双机热备设计浅析

本文通过借鉴航管二次雷达硬件设计上的方案,对传统意义上的气象雷达进行双机热备设计的探讨,通过对发射分系统、接收分系统、信号处理分系统、监控分系统、数据处理分系统以及电源分系统的分析、设计,实现气象雷达双机热备配置,从而大大提高气象雷达的运行冗余程度,提高雷达系统的可靠性。

浅谈民航气象设备预防性维护维修机制的建立

随着民航管制部门对设备依赖程度的越来越高,原有的维护模式已经日渐疲态,有必要从原有的事后维修制度过渡到预防性的维护机制,从而最大程度的降低设备故障对管制带来的风险。本文从实际维护角度出发,对建立民航气象设备预防性维护维修机制进行初步的说明。

基于拉格朗日方法的鲁南一次回流大暴雪的水汽来源分析

利用拉格朗日轨迹模式HYSPLIT,结合E-P诊断法,以及区域源汇归因法,研究了2015年鲁南一次回流大暴雪的水汽来源及输送路径。结果表明,影响暴雪过程的水汽路径有3条:一条是回流路径,沿中低空的回流冷空气经渤海、黄海输送至鲁南;另一条是南支路径,沿槽前西南气流经华南、华中向北输送至鲁南;第三条是偏西路径,沿平直的西风气流从黄土高原东侧输送至鲁南。源汇区定量分析显示,回流暴雪的水汽源地有6个,分别是渤海黄海区域、华东中北部区域、中南区域、南海区域、亚洲大陆南部和北部。对比不同源地的水汽贡献发现,中南区域与渤海黄海区域对回流暴雪的贡献最大,这与两者初期较高的源区水汽摄取量密切相关。华东中北部区域虽然初期水汽摄取较少,但由于其沿途水汽损耗较低并且在目标区域降水转化率较高,因此最终的水汽贡献不容忽视。尽管亚洲大陆南部和北部区域初期水汽吸收量明显高于华东中北部区域的,但过高的沿途水汽损耗,最终导致它们的实际水汽贡献低于华东中北部区域的贡献率。中国南海区域的水汽贡献最小,一方面是由较高的水汽损耗所致,另一方面还与初期较低的水汽吸收量有关。

台风“温比亚”影响期间山东极端降水过程水汽来源及源区贡献定量分析

利用拉格朗日后向轨迹追踪模式HYSPLIT,结合蒸发—降水诊断法及相关的水汽贡献定量分析法,分析了台风"温比亚"影响期间山东极端强降水的水汽来源及输送特征。结果表明:区域极端强降水的发生与大尺度的水汽输送和辐合密切相关;影响强降水的水汽源地主要有4个,它们分别位于印度洋→孟加拉湾→南海、低纬西太平洋、中纬度西北太平洋和中国东部;源区贡献定量分析表明,低纬西太平洋对极端降水的水汽贡献最大,中纬度西北太平洋次之,印度洋→孟加拉湾→南海与中国东部的贡献相当且均低于中纬度西北太平洋;进一步对比不同源区的水汽输送差异发现,虽然印度洋→孟加拉湾→南海初期摄取的水汽较多,但输送过程中过高的沿途水汽损耗,显著降低了其对极端降水的水汽贡献,尽管中纬度西北太平洋和中国东部地区初期摄取的水汽较少,但两者沿途的水汽损失亦小并且两者摄取的水汽在目标区实际转为降水的比例较高,因此两者最终的水汽贡献不容忽视。

气象数据库系统HTTP信息网络安全分析与实现

航空业的快速增长,对气象保障工作提出了更高的要求,为了能够向用户提供更加全面、准确、及时的气象产品和资料,全面提升气象服务水平,本文以山东空管分局气象信息服务网络为例,对航站气象网络的信息安全管理和风险控制进行了现状分析,并根据实际情况提出了能确保信息安全的网络改造设计方案,给出了一些关键网络设备参数配置的实施记录。

南亚夏季风爆发前后青藏高原地表热通量的长期变化特征分析

青藏高原作为世界第三极,其热力强迫作用不仅对亚洲季风系统的发展和维持十分重要,也会对大气环流场产生深远影响。利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的ERA-Interim中1979—2016年3—10月青藏高原及其周边地区的地表热通量月平均再分析资料,通过分析得出以下结论:3—5月青藏高原主体由感热占据,感热强度快速上升且呈西高东低的分布态势,潜热强度较小但随时间而增强。季风爆发后的6—8月,青藏高原感热强度减弱,潜热强度迅速增强且呈东高西低的分布特征。季风消退后的9—10月,感热与潜热强度相当,但感热呈现出西高东低的分布特征。过去38年,青藏高原地表感热总体呈现微弱下降趋势,潜热呈较弱上升趋势。青藏高原西部地区感热呈微弱下降趋势,潜热呈上升趋势。东部感热呈较为明显的下降趋势且近年来变化趋势增强,东部潜热通量则呈现较为明显的上升趋势,分析结论与近期全球变暖条件下青藏高原气候变暖变湿这一变化状况一致,通过对青藏高原地表热通量的变化分析为下一步运用第三次青藏高原大气科学试验所获资料分析青藏高原上空大气热源的变化以及地表加热场如何影响大气环流奠定基础。

基于HYSPLIT模式的济南机场一次暴雨过程的水汽输送特征分析

利用NCEP再分析资料,结合HYSPLIT轨迹模式对2018年6月25日发生在济南遥墙国际机场的一次大暴雨过程的水汽条件及输送过程进行分析。结果表明:此次大暴雨的水汽输送通道主要有3支,一支是源自对流层中层的西北气流输送,另一支是西太平洋上副热带高压边缘东南气流输送,第三支是南海上空向北的气流输送,三支通道中,西太平洋通道和南海通道对暴雨的水汽贡献最大,分别为46%和42%,来自西北通道的水汽输送相对较少,它对暴雨的水汽贡献仅为12%;进一步的分析表明,在850 hPa以下的对流层底部,来自西太平洋通道的水汽输送占据主导地位,而在700 hPa以上的对流层中层,则是来自南海通道的水汽输送占据主导地位。

济南机场低能见度和低跑道视程对比分析

利用济南机场2010—2016年逐时地面观测资料和跑道视程资料,应用数理统计方法对低能见度(VIS≤800 m)、低跑道视程(RVR≤550 m)和≤400 m RVR出现的月、日特征及其之间的关系进行对比分析。结果表明11月至次年2月为三者频发期;一天中22:00—23:00(世界时)是三者频发期,其中低RVR现象在17:00—02:00尤为突出。低能见度和低RVR持续时间和出现次数成反比。雾和冻雾是造成低能见度和低RVR的主要视程障碍现象,降水对低能见度的影响大于对低RVR的影响。11月至次年2月,两者呈显著正相关,差值较小,3—10月没有明显的相关性,差值较大。一天之中两者23:00—15:00相关性较好,差值较小,16:00—22:00没有明显的相关性,差值较大。"冲突样本"多出现在3—10月雨后有轻雾或部分雾的16:00—22:00。低能见度和低RVR与22:00的相对湿度、温度露点差、风向、前一日能见度及6 h、12 h温差呈显著性相关;用最优子集回归方法分季节建立低能见度和低RVR的预报方程,经检验,两者TS评分达到一定水平。

2010年和2011年鲁西南初秋罕见连阴雨天气对比分析

利用常规气象观测资料和NCEP 1°×1°逐6 h再分析资料，对2010年9月2~10日（简称A过程）和2011年9月11~18日（简称B过程）鲁西南2次初秋连阴雨天气过程的大尺度环流形势特征、影响天气系统及其物理量场特征进行对比分析。结果表明，2次过程均发生在西太平洋副热带高压异常偏强、南亚高压和副热带急流位置偏北的背景下，副高边缘的西南暖湿气流和北方冷空气在黄河中下游地区长时间相互作用而形成连阴雨天气。高低空急流的耦合是暴雨发生和维持的重要原因。不同的是，A过程南亚高压和副热带急流在东亚地区轴线呈东北—西南走向，B过程呈东西走向，从而决定了连阴雨区的位置和走向。A过程在黄河上游有一经向度较大的低槽，山东受西南气流控制，且受低涡切变线影响，水汽辐合、动力条件非常强烈，降雨集中；B过程，乌拉尔山维持一稳定的阻塞高压，亚洲中纬度多短波槽东移，有3次明显的降雨过程，其中暴雨过程主要受低空急流和切变线影响，水汽输送强于A过程，动力条件较A过程弱，但持续时间长。Q矢量散度对暴雨落区有较好的指示意义。

青藏高原热源异常对华北地区环流与降水的影响

利用NCEP/NCAR再分析资料,用倒算法计算了1979—2004年青藏高原12月整层的视热源,建立了标准化的青藏高原热源数据集。选取强冷源年和弱冷源年,采用合成的统计方法研究了热源异常对华北地区环流和7月降水的影响。结果表明:前期12月份青藏高原强(弱)冷源时,副热带高压偏弱(强),夏季风偏弱(强),华北地区降水少(多)。

2017年7月14日鄂东局地风雹过程成因分析

从天气系统、物理量场、回波特征等方面对2017年7月14日鄂东发生的一次局地强对流风雹过程进行分析,结果发现,此次风雹天气是在副高外围高温高湿的不稳定环境下,低层水汽辐合、干层侵入和地面辐合共同触发生成多单体对流风暴,对流风暴的雷达回波表现出明显的后向传播特征。从预报角度来看,根据EC等数值预报产品分析14日风场日白天潜势条件较好,尤其在17:00,预报场在鄂东地区报出一个明显的水汽辐合区,具备了触发强对流的条件。

济南机场初冬一次连续性大雾过程分析

利用地面气象观测资料、NCEP再分析资料和GDAS资料,结合天气形势、物理量场,并利用轨迹分析方法,对2019年12月7—10日发生在济南机场的持续性大雾天气做了详细分析。结果表明:本次大雾是在稳定的大尺度天气背景下发生的;连续的逆温结构是持续性大雾形成的重要原因;地面辐射冷却和低层冷暖平流有利于大雾的形成和维持;低层弱上升运动配合中层的弱下沉运动有利于大雾的维持和发展;HYSPLIT模式后向轨迹追踪表明,近低层偏南气流的水汽输送是大雾的主要水汽来源,其对大雾的水汽贡献高达61%,西北气流输送的水汽相对较少,其主要表征短波槽后的冷平流及高压前部的弱冷空气,是一支干冷的辐散下沉气流。

2013年鲁西南地区一次暴雨天气过程分析

利用常规天气图资料、观测资料和NCEP 1°×1°再分析资料对2013年5月25-27日鲁西南暴雨天气过程进行分析,结果表明,强降水发生在高空急流轴右后方低空急流轴的左前方以及江淮气旋顶端;充沛的水汽条件、相对湿度从地面到300 h Pa均达到饱和,低层辐合高层辐散导致强烈的上升运动触发了强降水;高低空急流的耦合和地面气旋配合较好;大气散度、涡度和垂直速度中心与暴雨落区有较好的对应关系;此次暴雨主要是由层状混合性云系造成的。

一次冷空气天气过程分析总结

受到强冷空气入侵的影响,济南机场于2014年2月26日(北京时,下同)产生了一次降水过程。高空锋区和地面锋面配合较好,并且温度槽落后于高空槽,都有利于冷锋的发展。随着冷空气南下,还有一片高湿区和气旋带来的辐合上升运动都给降水提供了有利条件。由于高空温度较高,所以,此次降水以液态形式为主,对济南机场正常运行影响不大。