鹰潭2023年7月短时强降水雷达回波特征分析

为了做好鹰潭短时强降水天气预报工作,文章从强降水实况、天气形势、雷达回波特征等方面分析了2023年7月鹰潭市4次短时强降水过程。结果得出：鹰潭强降水主要出现在午后到夜间,降水局地性强、时间长、强度大,往往造成一地或多地强降水;鹰潭处台风外围,低层辐合、高空辐散,水汽条件好,空气层结极不稳定并伴有强大的不稳定能量;强降水区垂直积分液态水含量达12 kg/m²以上,强反射率因子呈直上、直下的垂直结构,回波中心强度可达55 dBZ或以上,45 dBZ回波顶高在7 km～11 km,有辐合型速度;当有大范围45 dBZ以上强回波影响时,容易出现强降水;强降水区为气旋式环流并伴有显著的风向、风速辐合。研究结果为强降水的监测、预警服务提供了参考依据。     

福建中南部地区一次强对流天气过程影响分析

该对流性过程受西南暖湿急流影响,高层辐散、低层辐合提供动力条件。低层水汽辐合及较强水汽输送通道存,提供水汽条件。雷达回波呈带状时,对大风有一定预示作用,强回波位于低层,重心低时往往有短时强降水发生。风廓线雷达可清晰判断是否存在冷暖平流,且近地层风速突然增大及风向突然转变与强降水开始时间有较好对应关系。     

“2013.6.27~29”鹰潭市连续性暴雨过程分析

使用常规天气、WebGIS雷达拼图、风廓线雷达和自动气象站等资料,采用物理描述、统计和对比分析等方法,对2013年6月27~29日鹰潭市出现的连续性大暴雨过程,就其对流性降水和持续性降水阶段的环流背景、中尺度系统、雷达回波特征、风廓线雷达特征,以及强降水特征进行分析,结果表明:27~29日的降水分为3个阶段,27日的强对流阶段中,热力、水汽条件均为最高,抬升条件较弱,强降水点分布零散,单点短时降水雨强大;28、29日热力条件近似,短时强降水点较多,区域平均降水量大;宜春风廓线雷达显示,西南急流的加强对鹰潭一带下游降水回波的加强有1~2h的提前预示作用,若同时有低压环流向下游移动,则预示作用更明显;大气低层的切变线和地面辐合线相交处,有利于对流单体生成和发展,良好的热力和水汽条件以及较大的垂直风切变有利于回波强度维持和发展。     

一次雷雨大风天气的多普勒雷达资料分析

利用常规实时观测资料和雷达产品资料,分析了2010-08-04安阳地区出现的一次雷雨大风天气,结果表明:多普勒雷达基本反射率因子图上多条回波带的合并,形成"人"字型回波带使对流增强,短时强降水和地面较大的风出现在"人"字型回波顶端及其移动路径上;多普勒雷达径向速度图上出现"逆风区"和大的径向速度辐合,是产生雷雨大风的直观表现,且强降雨和大风出现在"逆风区"和大的径向速度辐合区内及其移动路径上;短时强降水、强雷暴和局地大风出现的时间段和落区与雷达回波移动路径上中气旋出现的时间段和位置有很好的对应关系;此次过程出现了较高的雷达回波顶、强回波和大的垂直累积液态水含量,但0℃层高度过高,实况天气以强雷暴、短时强降水和局地短时大风为主,未出现冰雹天气。     

宜春单站短时强降水统计和分析

通过使用宜春2005～2012年3～9月的单站气象要素资料,对40个短时强降水个例进行逐5min数据的统计和分析,提出了10min降水量≥10mm的"超短时强降水"概念;了解到≥10mm/10min的超短时强降水不仅在历年的短时强降水中出现频率最高,同时常伴随出现在≥30mm/h和≥50mm/2h的短时强降水中;当短时强降水发生时,会出现气压上升、温度下降、湿度上升、雨量骤大和前导风加大等显著变化;宜春单站短时强降水呈现逐年增多态势,易发时间集中于每年4～8月和每日04:00～05:00和14:00～20:00。     

两种雷达风场对比和暴雨天气过程的风场特征分析

使用风廓线雷达VW产品和天气雷达VWP产品资料,采用数学统计和对比方法进行分析,结果表明:两部雷达风向误差大于20°的时间与空间分布区域,远大于风向误差小于或等于20°的时间与空间分布区域;8、9、11和12四个月的风向误差明显大于其它月份的风向误差;风速误差大于3m/s的区域主要出现在1 000m以上高度层,时间分布在1、2、3、10和12五个月;2月份3 000m的高度有一个风速误差大于7m/s的极值区;连续性降水造成的暴雨过程,主要是前期受低层暖平流区发展及暖区倒槽影响,后期受中高层冷平流及西风带低槽影响,中高层形成了西南急流区,急流区的低层呈波动状态;强降水造成的暴雨过程,主要特征是不同高度层多短波天气系统影响,中高层无西南急流,大气层结极不稳定。     

江西省宜春市城区暴雨统计特征及致涝分析

文章基于宜春国家基准站1961—2020年日雨量资料、气象灾害风险普查资料、暴雨日天气形势场资料、江西WebGis雷达拼图产品和历史内涝信息等资料,对宜春城区暴雨日特征进行统计并开展致涝分析。结果表明：宜春市城区年平均暴雨日4.0天,年平均大暴雨日0.6天,2天以上连续暴雨占7.4%,有显著单波峰月、季分布特征,年代变化表现为20世纪70年代陡然减少之后缓慢增加;利用小波分析表明,暴雨日高频周期由2～4年增加到4～6年,2000年后出现14～16年低频周期变化特征,Mann-Kenddall检验表明2018年发生突变;宜春城区暴雨天气形势主要有槽前切变急流暴雨、梅雨锋暴雨、副高边缘暴雨、台风外围暴雨和冬季冷空气暴雨等;多普勒雷达回波表现为絮状、块状或短带状,中心强度经常达到50～55 dBZ;从历史洪水事件和近10年短时强降水致涝来看,36 h降雨量超过150 mm是出现大面积洪水内涝的基本条件,而对于短时强降水,连续2 h降水量超过45 mm时,则容易出现严重内涝,连续2 h降水量达到60 mm以上,内涝范围将显著增加。研究结果为宜春城区暴雨预报提供参考依据。     

“2023-07-25”鹰潭短时强降水过程分析

为了做好短时强降水的预警预报工作,文章使用MICAPS天气资料、江西WebGIS雷达拼图、自动气象站等资料,采用中尺度天气分析方法和雷达气象学原理,对2023-07-25鹰潭短时强降水过程进行了分析。结果表明：“7.25”鹰潭短时强降水是由500 hPa高空槽、700 hPa切变线和地面偏东气流共同作用引起的。强对流回波在信江河谷地带产生,在地面偏东南气流的作用下,回波稳定少动,造成鹰潭城区出现短时强降水。此次降水过程提示预警预报工作要警惕突然发展、稳定少动的回波,研究结果为短时强降水天气的预报提供了分析依据。     

江西袁河流域大暴雨短时强降水特征分析

为了做好江西袁河流域大暴雨的监测预警服务，文章统计了江西袁河流域2013—2022年大暴雨过程及其短时强降水特征，并从天气形势场、雷达回波特征进行了分析，得出袁河流域大暴雨短时强降水每年都会出现，在天气形势上存在一定的相似性，回波形态以絮状回波为主等结论。研究成果为了解和监测预警袁河流域特大暴雨中短时强降水提供依据。     

“温比亚”台风低压引起庐山大暴雨特征分析

文章利用常规气象观测资料、ERA5 0.25°×0.25°再分析资料、自动气象站加密数据、高精度DEM数据和雷达资料，对2018年台风“温比亚”在庐山地区造成的2次大暴雨过程的成因及特征进行分析。结果表明：1)台风登陆前，受台风外围影响，庐山出现了短时强对流天气，迎风坡的地形抬升并未造成该区域的较强降水，而背风坡由于庐山的摩擦扰流与下山气流的辐合作用，使对流系统加强，形成一个中γ尺度对流系统，系统经过的地方均产生了很强的短时强降水；2)台风登陆后，受台风低压切变影响，在庐山地区地形抬升的作用下，出现了持续的较强降水，降水稳定在迎风坡到山顶一带，庐山地形的降水增幅非常明显；3)在台风影响下，庐山背风坡的逆风区对应的中γ尺度系统是造成庐山背风坡短时强降水的主要原因，在台风降水的短临预报中可作为一项重要指标加以判别。     

宜春地区一次强降水天气过程分析

利用MICAPS资料,对2007-06-24-27宜春地区出现的一次强降水天气过程,就高空环流形势、中低层水汽条件和温度场分布特征进行分析,结果表明：高空低槽东移、副热带高压东退并南撤、中层低涡生成、中低层切变生成与维持的形式,这些动力条件易出现强降水天气。但宜春上游地区出现的高温形成的干暖气团较强,该温度脊伸到长江中下游地区,隔断了北方干冷空气与南方暖湿气流在本地的直接交汇,导致宜春未出现区域性暴雨,而出现局地强对流和强降水天气。同时因为干暖气团减弱了暖湿气流水汽的影响作用,又促使强对流天气出现强雷电特征。这些结果可对今后宜春地区强降水预报和气象服务提供有益的参考依据。     

万安核电站年最大风速的统计与天气分析

使用1970~2009年吉安、永新、万安、遂川和泰和五站气象资料,对核电站区域年最大风速及产生最大风速的天气系统,采用统计学方法和个例分析方法进行研究,结果表明:90年代前,万安核电站区域年最大风速在15m/s左右,90年代后,降至12m/s左右;各站自有记录以来,年最大风速表现呈缓慢降低的趋势,且从90年代后这种趋势更加明显.40a的208次最大风速样本统计表明,区域内影响天气可分为强对流天气大风(48.1%)、冷空气大风(21.2%)、热带气旋及台前环流大风(16.8)和其他大风(13.9)4种类型.年最大风速主要出现在春季和夏季,依次由强对流天气、冷空气、热带气旋及台前和其他天气系统影响所致.     

0915号台风“巨爵”近海强度突增的诊断分析

应用卫星云图和NCEP/NCAR再分析资料,对台风＂巨爵＂在近海强度突然加强进行分析。结果表明,台风＂巨爵＂在近海突然加强期间,南亚高压和副热带高压减弱,环境风垂直切变大小为10m/s,南海北部海面温度约为28℃,地面有弱冷空气扩散,台风中心附近正涡度增大和正涡度柱向对流层中上层伸展,台风中心附近高层辐散、低层辐合的范围和强度都在不断增大。     

风廓线仪在低空风切变探测中的应用

低空风切变是航空器起飞、着陆阶段威胁飞行安全的危险因素。文章根据首都机场风廓线探测资料,按照雷雨型、锋面型、逆温型、低空急流型和其他型,对产生的低空风切变过程进行了分类和统计;并利用风廓线探测资料,个例分析了几种产生低空风切变的风场特点。     

风廓线雷达在一次大到暴雪天气过程中的应用

利用芜湖市边界层风廓线雷达资料对2012-12-29芜湖市出现的1次大到暴雪天气过程进行分析,结果表明:风廓线的大气风场显示这场大雪属于典型的安徽大雪天气形势。降雪前925hPa左右高度可见东风气流,当东风气流转为西北气流时,降雪天气开始;500~850hPa为西南暖湿气流;降雪时低层冷平流,中高层暖平流,逆温结构有助于降雪的发生;西北气流向上扩展到700hPa高度以上时,降雪趋于结束。雨转雪时,垂直风速由4~7m/s迅速减小到1.4~1.9m/s,表明了雨雪性质的转换,产生的原因是雪的下降速度小于水滴。当垂直风速出现了0值和弱负值,说明大气层结恢复静力平衡,降雪趋于结束。此外,折射率结构常数的变化也同样与降雪过程相对应。     

利用风廓线雷达资料对暴雨与低空急流关系的分析

本文利用边界层风廓线雷达提供的风场资料,对南京2009年7月6—7日的大暴雨过程中低空急流与强降水的关系进行了详细分析。结果表明风廓线雷达每小时的风场资料可以很好的揭示低空急流脉动的强度及向下扩展的程度与中小尺度强降水之间的密切关系,对强降水的出现及强度有一定的指示作用,可以为临近预报提供参考。     

强风雨环境下高速列车运行安全特性

为确保高速列车在强风雨环境下安全运行,结合EULER-LAGRANGE方法和计算多体动力学方法,系统地研究风雨环境下高速列车的气动特性及运行安全特性。基于非球形雨滴,建立高速列车空气动力学计算模型,并验证计算模型的准确性,进而计算强风雨环境下作用于高速列车的气动载荷。建立高速列车车辆系统动力学模型,计算强风雨载荷作用下的高速列车运行安全特性。研究结果表明,在不同风速下,高速列车的侧力、升力、侧滚力矩及摇头力矩均随降雨强度的增加而增大,且与降雨强度近似成线性关系,对于点头力矩,当风速较小时,点头力矩随降雨强度的增加而增大,而当风速较大时,点头力矩随降雨强度的增加而减小。与单纯的强风环境相比,降雨使得高速列车的运行安全特性进一步恶化,在不同风速下,高速列车脱轨系数、轮重减载率、倾覆系数及轮轴横向力均随降雨强度的增加而增大,特别是当风速接近于临界风速时,降雨对高速列车运行安全特性的影响显著。当降雨强度为500 mm/h时,由不同运行安全指标确定的高速列车安全运行的临界风速降低2.3~4.2 m/s。研究结果可为高速列车在风雨环境下的安全限速提供参考。     

一次飑线(冰雹)天气过程中尺度分析

利用常规天气图、物理量、多普勒雷达Web GIS拼图、自动站雨量等资料,采用中尺度分析和特征提取方法,对2013-03-19~20日上饶市出现的一次大范围冰雹飑线过程进行分析,结果表明:高空西南小槽东移、中低层较强的西南急流和地面冷空气南下是此次冰雹飑线过程发生、发展和消亡的主要影响天气系统;冰雹飑线回波在发展演变中没有形成典型的"弓"状回波,飑线回波的走向和移动与其东部的中低层急流一致;同时出现冰雹和超短时强降水是这次冰雹飑线天气过程的重要特征,其回波强度达到65~70dBz,强回波梯度大;过程中CAPE几乎为0。中低层西南急流和强垂直风切变是这次冰雹飑线天气过程的重要动力和维持机制。     

测风激光雷达修正F因子的小尺度风切变检测算法

针对由复杂地形或地理环境等因素诱发范围小但强度大的晴空风切变无法被已有风切变算法检测的问题,提出一种测风激光雷达修正F因子来检测这种小尺度风切变的算法。将传统F因子中雷达无法直接测量的垂直风速分量通过理论模型转换为径向风速梯度的函数,将解算F因子的关键点落在得到径向风速梯度的问题上。先从晴空风场数据中提取出激光雷达下滑道扫描的风速廓线,再用最小二乘法计算风速廓线的径向梯度,进一步求解得到修正后的F因子,并根据其经验阈值来判别风切变,最后使用香港国际机场提供的实测激光雷达风场数据进行了实验验证。实验结果表明,当风切变范围在400~800m时,该算法能够检测出现有斜坡算法无法检测到的小尺度风切变,并将小尺度风切变检测范围扩大2NM。该方法利用地面激光雷达数据来衡量机载指标变化,并在检测几百米的小尺度风切变方面效果明显,对于降低风切变漏报率和提高风切变预警率都具有重要意义。