1953—2019年深圳市极端降水事件变化特征分析

使用1953—2019年深圳国家基本气象站的逐日降雨资料,采用百分位法计算得出深圳市前后汛期极端降水总量、极端降水日数和极端降水强度。运用累积距平和小波分析等方法分析了近67年深圳市极端降水事件的变化特征。结果表明:(1)深圳地区后汛期极端降水较前汛期偏大,主要和台风有关;(2)前、后汛期极端降水强度年际变化特征明显,前汛期在1~2、2~4、4~6年的周期显著;后汛期存在1~2、2~3和5~8年的周期振荡;(3)前汛期极端降水总量长期变化趋势不明显,极端降水日数有所增强,极端降水强度减弱;后汛期极端降水总量和极端降水强度均小幅减少。

深圳市台风预警信号的时空分布特征和效果检验

基于2006—2019年深圳市台风预警信号历史资料,运用分类统计等方法,研究了深圳台风预警信号发布的时空分布特征,分析了其与影响深圳的台风个例的内在联系和差异,并对发布效果进行了检验。结果表明:1)2006—2019年影响深圳的台风共有54个,年均3.9个。台风较多的月份主要在6—10月,9月及以后以强台风以上为主,主要在西太平洋生成。明显影响深圳的台风约占总数的59.2%,主要集中在7—9月,严重影响深圳的台风以台风以上级别为主,但也会有"小台风大影响"的个例。2)深圳市台风预警信号发布次数呈逐年波动上升趋势,与影响深圳的台风个例的统计特征基本一致。3)台风预警分区发布一般以全市(包括全市陆地和东、西部海区)发布为主,少数情况下东、西部海区(或加上海区沿岸的几个区)在陆地预警的基础上上调一个等级。4)高级别台风预警信号(台风黄色、橙色、红色)的发布难度更大,发布时机更加难以把握。

深圳近10年暴雨分区预警信号分布特征及质量评估

通过对2010—2019年深圳暴雨分区预警信号历史资料的分类统计和质量评估,分析了深圳暴雨预警的时空分布特征和预警准确率,结果表明:近10年深圳暴雨分区预警次数呈逐年波动上升趋势,2013年开始高级别暴雨预警次数显著增多;前汛期(4—6月)和后汛期(7—9月)发布次数基本持平;预警发布频次呈北多南少分布,后汛期高级别预警次数增多,高频区向东向南转移。暴雨预警TS评分占72.3%,预警提前量约为30 min,暴雨红色预警准确率最高,橙色最低,后汛期暴雨预警准确率高于前汛期。在极端降水增多、服务需求更加精细的新形势下,需加强区域极端灾害天气的监测预报能力、合理设置预警发布指标、细化气象灾害防御指引和服务,提高预警准确率,增强暴雨预警信号的防御效果。

1954—2019年深圳高影响台风气候特征分析

将1954—2019年对深圳风雨影响排名前10%的台风称为高影响台风,并按风、雨的影响分为降雨高影响台风和大风高影响台风。通过统计降水和风速等气象要素的时空分布特征,对比大风高影响台风和降雨高影响台风的强度、位置、路径类型及路径点分布高频区(关键区)等异同点。结果表明:(1)大风高影响台风以西北移动近距离影响深圳的路径为主,深圳西南方150 km沿海和海域为关键区。(2)降雨高影响台风影响路径复杂,有西北移动、东北至偏北以及偏西移动3类路径,分别在珠江口西侧、深圳附近、粤北存在3个关键区,关键区的确定为高影响台风的预报预警提供一定的参考。

利用雷暴识别与追踪技术优化航班延误预警初探

为了探测提高航班延误预警水平,利用广东12部S波段多普勒天气雷达的三维拼图资料,建立雷暴识别模型,通过光流法对雷暴进行外推预报,并利用广东省的雷雨大风实况资料验证光流法追踪的准确性;将雷暴追踪结果与机场地理位置叠加分析,利用机场延误信息判别航班延误预警提示的准确性。结果表明:光流法1 h外推预报结果对比实况平均偏差约10~20 km,具有一定的实用价值;另外,利用雷暴识别与追踪技术发布的航班延误预警提示准确率达83%,时间比机场航班延误预警实际时间平均提前约62 min,具备较高的预警提前量,可以在雷暴天气过程业务工作中为决策部门提供一定的判断依据,提升区域防灾减灾能力。

深圳一次冷锋前高压脊影响下重度霾污染过程的数值模拟

利用WRF-Chem模式,模拟了2014年1月3—4日深圳市发生的一次冷锋前大陆高压脊影响下的重度霾污染天气过程的发生、发展及消散各阶段的温度场、风场、大气边界层以及污染物的三维结构特征,分析了PM2.5时空变化特征及与气象环境场的关系,结果表明:(1)模式对该次重霾污染天气过程PM2.5模拟值与实测值的相关性较好,能够较好地再现该次霾过程的污染物质量浓度场特征,但PM2.5质量浓度整体略偏大;(2)PM2.5质量浓度模拟结果表明,高质量浓度位于深圳中西部地区,中西部污染较东部严重,PM2.5污染时段主要出现在20:00—02:00,与霾严重时段相吻合;(3)通过分析此次污染过程温度场、风场、大气边界层以及污染物的三维结构,首要污染物PM2.5质量浓度的分布与大陆高压脊影响下造成的持续大范围弱北风、强下沉气流、较低的大气边界层以及逆温层有密切关系。持续弱北风和强下沉气流不利于污染物的水平和垂直扩散,较低大气边界层促进污染物在边界层内快速积累;逆温层的存在进一步抑制了大气垂直扩散能力,使得霾天气加剧。

广东雷暴大风天气环境参量的特征分析

利用自动站观测数据和ERA5再分析资料,对2009—2018年广东雷暴大风的时空分布及物理量变化特征进行分析。结果表明:雷暴大风多发于珠江三角洲北部至粤西北一带;自上午至傍晚雷暴大风高发区从南部沿海逐步北移至粤北一带。广东雷暴大风月分布呈双峰结构,分别在5和8月达到峰值;日变化特征明显,绝大部分集中在14:00—19:00,峰值出现在17:00。雷暴大风发生前12 h存在能量积累的过程。午后型雷暴大风不稳定能量条件更充足,更低层的初始扰动触发更有利。中层正涡度配合的上升运动特征在大风发生前3 h具有明显加强的趋势。午后型雷暴大风与自身低层高湿的水汽条件关联明显。前汛期其他时段雷暴大风动力驱动更明显;后汛期午后型雷暴大风热力驱动更明显。