基于EC-2T的黔西南州春季静止锋气温预报研究

对近5a（2015-2019年）发生在黔西南的滇黔准静止锋个例进行统计整理,分析滇黔准静止锋不同类型下在黔西南出现的规律及其附近要素分布特征,结合黔西南州8个站点气温实况数据和EC-2T预报,采用偏差订正法,建立订正方程。结果表明：近5a中,2019年春季出现静止锋天数最多,2016年春季出现静止锋天数最少,以3月出现次数为最多;黔西南州位于锋后冷气团内的天数最多（Ⅰ型）,位于锋前的暖气团中（ Ⅱ型）最少;弱静止锋出现天数最多,强静止锋出现天数最少,以3月出现强静止锋天数为最多;在滇黔准静止锋附近,各气象要素分布呈现不同的特征,即最高和最低气温空间基本呈现“东南高北低”的分布特征,雨日空间基本呈现“西高东南低”的分布特征;建立订正方程订正后,黔西南州春季静止锋最高气温在各月预报准确率均有所提高。     

2001～2003年滇黔准静止锋的一些统计特征

利用常规地面观测资料分析2001~2003年间滇黔准静止锋的时空分布规律,结果表明:滇黔准静止锋在春夏、秋冬交替季节分别存在骤降、弱升突变;Ⅱ型静止锋是滇黔准静止锋影响云贵地区的主要方式;5、6、8月份出现Ⅲ型静止锋出现在时均产生暴雨天气过程。     

2001～2003年滇黔准静止锋的一些统计特征

利用常规地面观测资料分析2001-2003年间滇黔准静止锋的时空分布规律,结果表明：滇黔准静止锋在春夏、秋冬交替季节分别存在骤降、弱升突变;Ⅱ型静止锋是滇黔准静止锋影响云贵地区的主要方式;5、6、8月份出现Ⅲ型静止锋出现在时均产生暴雨天气过程。     

滇黔准静止锋一次锋面雾的成因分析

利用地面加密观测资料、常规观测资料、NCEP再分析资料对黔西南州2009年12月6-9日的一次滇黔准静止锋锋面雾的天气过程进行分析,结果表明:在大雾发生期间,500hPa高度上南支槽、中低层西南气流强盛、地面滇黔准静止锋稳定维持是这次锋面雾的影响天气系统。滇黔准静止锋是维持大雾的稳定层结条件,中低层强盛的西南气流是维持大雾水汽条件。但是随着南支槽在东移过程中东推静止锋锋面使其东移减弱,大雾天气过程也随之结束。     

滇黔准静止锋锋区前后天气要素分布特征

利用Micaps常规地面观测资料,分析2001—2003年滇黔准静止锋的锋区前后总云量、风速、低云量、相对湿度、温度等天气要素的差异。结果表明：Ⅰ型静止锋锋区前后云量差异不明显,其余3种类型均是锋前总云量和低云量低于锋后;4类静止锋锋前的相对湿度低于锋后,而温度则相反,是锋前高于锋后,其中Ⅳ型静止锋锋区前后气温明显高于其余类型的静止锋,且锋区两侧的温差明显低于其余类型的静止锋;Ⅰ型、Ⅳ型锋前的南风较北风强,而Ⅱ型、Ⅲ型锋区两侧的风相当。     

低纬山区一次持续锋面雾特征探讨

利用常规观测资料、自动站观测资料、NCEP/NCAR再分析资料综合分析2008年2月21-22日贵州山区锋面雾特征.结果表明:此次锋面雾是在高空强盛的西南气流、低空西南急流和减弱的云贵准静止锋这样特定的天气形势下出现的.锋面雾出现在傍晚和夜间,强度大、持续时间长;锋面雾在准静止锋锋前和锋后都有出现;云贵准静止锋减弱时较...     

泰山大风气候特征统计分析

利用泰山气象站1971—2010年近40a逐日风向风速观测资料,统计分析泰山大风天气的气候特征。结果表明:近40a泰山平均风速为7.0m/s,冬季风速最大,春季次之,夏季最小;近40a最大风速为37.7m/s,出现在1977年;年平均大风日数为160.3d,月平均大风日数最多为4月,9月最少,从季节分布看,春季最多,冬季次之,夏季最少,春冬季为大风多发季节。近40a泰山年平均风速、最大风速、年平均大风日数均呈逐年减少趋势。泰山最多风向为西南,除冬季外,春、夏、秋三季均以西南风向最多。泰山大风主要有冷锋后偏北大风、中小尺度系统造成的短时大风、气旋大风等,其中以冷锋后偏北大风和夏半年气旋造成的雷雨大风最为常见。     

2001年1月滇黔准静止锋在演变过程中的结构及大气环流特征分析

利用地面常规观测资料和NCEP/NCAR再分析资料,分析2001年1月的滇黔准静止锋在演变过程中的温湿结构和大气环流特征。结果表明：滇黔准静止锋表现为湿度锋,其大气环流特征与高原关系密切。青藏高原的抬升作用与Hadley环流偏南导致Ferrel环流的生成、加强对云贵高原的天气有重大的影响。对于I、Ⅱ型静止锋,Hadley环流圈南北跨距小,环流圈下沉支偏南,易与高原南部的上升支一起形成反环流,该反环流可产生较强的雨雪、凝冻的灾害性天气;Ⅲ、IV型静止锋,Hadley环流圈北推,环流圈南北跨距大,此时在青藏高原的南部无反环流存在,云贵地区上升运动较弱,产生的降水与天气也较弱。由于受副高增强的间接影响,Hadley环流在Ⅱ、Ⅲ、IV型静止锋存在明显的双层结构。     

冬季华南准静止锋的结构和类型特征研究

利用12年(2000～2011年)逐日的FNL(Final Operational Global Analysis)分析资料和逐日的中国站点降水资料, 定义了一个冬季华南准静止锋强度指数, 并根据该指数挑选出强准静止锋事件, 研究了强事件的结构特征、环流分型及其与降水的关系。结果表明:冬季强准静止锋事件多发于1、2月, 其发生频次在近12年里呈现明显上升趋势。强准静止锋锋区表现为等假相当位温线、等温线的密集带, 但是锋区湿度变化不明显, 并有明显逆温, 锋区由南北风辐合构成, 上升气流主要位于锋区上部, 纬向有两个次级环流与锋区相对应, 伴随正相对涡度和水汽通量辐合。根据850 hPa风场在锋区的辐合情况, 强准静止锋可分为北风辐合型、南北风辐合型、南风辐合型三种类型。在这三种类型中, 北风辐合型对应的北方冷空气最强, 华南降水最少;南风辐合型对应的南支槽最活跃, 华南降水最多;南北风辐合型介于两者之间。冬季华南准静止锋与冬季华南降水有一定相关, 在强准静止锋的背景下, 降水偏多时, 锋区低层的水汽通量辐合和上升运动偏强, 华南处于偏强南支槽前。     

昆明准静止锋的发现和研究

昆明准静止锋也称西南准静止锋,早在20世纪40年代已被中国学者所发现。这是在东亚冷空气爆发并向南扩展时,受西南高原地形阻挡形成的一种独特的锋面系统。在北美等地虽然也有类似现象,但昆明准静止锋在形成原因、活动规律和天气影响上都十分不同。在青藏高原大地形、低纬高原和横断山脉的作用下,昆明准静止锋沿地形呈准南北走向,具有东西摆动和跳跃式西进的独特活动规律。若静止锋转变成冷锋西进,往往伴随着西南地区寒潮等转折性天气出现;若静止锋长期稳定维持,不仅在冬季会造成冻雨等灾害性天气,还会在春季带来雷暴、冰雹、大风等强对流天气。从昆明准静止锋的发现开始,全面的回顾和总结相关的研究进程,对该领域研究的未来方向从以下几个方面做出展望:1)昆明准静止锋的定义仍需明确;2)锋区强烈逆温的成因和水汽来源;3)昆明准静止锋的气候结构和环流特征;4)昆明准静止锋的气候变率及其影响因子;5)昆明准静止锋的维持和进退机理;6)昆明准静止锋的可预报性和数值预报能力研究。     

华南冬季准静止锋年际变异特征及其对东亚气候的影响

基于JRA55再分析资料、观测的降水量和海表温度等数据,利用统计诊断方法分析了华南冬季气候准静止锋的主要变异特征,并探讨了其与环流、海温及东亚气候的联系。华南冬季气候准静止锋的主要变异模态表现为强度变异模态和经向位置变异模态,它们以年际变化为主。类东部型ENSO海温异常及热带中西印度洋海温异常对华南准静止锋强度的年际变异有显著影响;而类中部型ENSO海温异常型显著影响着华南气候准静止锋的南北位置。华南冬季准静止锋的强度变异对东亚副热带地区的降水、以及我国东部内陆地区的近地面气温有显著影响;华南冬季准静止锋南北位置变异则显著影响我国江淮流域降水、以及我国华南至东南沿海一带的近地面气温。华南冬季准静止锋的强度变异模态对东亚的降水和近地面气温的影响范围较位置变异模态都要大。     

贵州省寒潮的气候特征及空间分布成因浅析

按照国标寒潮标准,用贵州省84个气象站1961—2015年逐日平均温度和最低温度,采用统计分析方法,研究了贵州省寒潮的时空分布与变化特征,并对其空间分布特征进行了原因探讨。结果表明:寒潮出现特征是冬季最多、秋季最少,3月最多5月最少。近55 a贵州寒潮天气过程呈微弱减少趋势,在年代际尺度上存在准13 a的周期振荡,在年际尺度上存在准3 a和7~8 a的周期振荡。海拔是影响寒潮空间分布的重要因子,但滇黔准静止锋和西南热低压等天气系统也是导致贵州西部、西南部的寒潮次数高于东北部的重要原因。     

滇黔准静止锋诱发贵州春季暴雨的锋生机制分析

利用卫星云图、常规地面观测资料和逐6 h的1°×1°NCEP再分析资料,对2003-2006年春季滇黔准静止锋背景下,出现的5次贵州暴雨天气过程进行了诊断分析和总结。结果表明:在准静止锋背景下,贵州春季暴雨是由高低空急流、高空槽、冷空气与准静止锋的共同作用产生的。低空急流将大量的水汽从孟加拉湾和北部湾输送到贵州,不断积累对流有效位能;高空急流的加速增强了"高层辐散、低层辐合"的大尺度上升运动,并通过急流下侧的正环流圈带动冷空气南下,使得准静止锋活跃锋生,是暴雨天气过程的触发机制。锋生现象分析表明,高空急流加速导致对流层中高层极锋锋区内锋生和对流层中层正环流圈的形成,加强了准静止锋附近的水平变形和垂直运动,进而促使锋生加强。水平变形和垂直运动对暴雨的产生也有直接影响:水平变形项范围越大则降雨强度越强,与垂直运动相关的倾斜项移动与在准静止锋附近生成的强对流云团的移动方向一致。准静止锋与贵州春季的暴雨过程关系密切,暴雨落区集中分布在准静止锋南侧1个纬距带内。高空急流加速度、冷锋附近的水汽辐合强度以及对流有效位能的高能舌区范围对暴雨范围和强度有指示作用。基于以上锋生机制,提炼了滇黔准静止锋诱发贵州春季暴雨的物理模型。     

2008年冬季准静止锋与1998年夏季梅雨锋的异同

通过对比2008年1月出现在华南的冬季准静止锋和1998年6-7月出现在江淮流域的夏季梅雨锋得出如下结论:(1)2008年冬季静止锋和1998年夏季梅雨锋的阻塞形势和暖湿气流来源基本一致.(2)锋生作用均在低层较为明显,但锋生结构不同.2008年冬季静止锋锋生较强,坡度较小,高度到达对流层中上层;1998年夏季梅雨锋锋生较弱,锋区主要集中在800 hPa以下.2008年降水主要发生在静止锋北侧,1998年夏季降水则主要发生在锋区附近.(3)影响锋生的要素不同.2008年静止锋锋生为温度、湿度、风场的共同作用;而1998年静止锋锋生主要为湿度和风场的影响,温度场几乎没有对其产生影响.(4)降水机制不同,2008年1月的冰雪天气为静止锋锋面抬升和高低空急流的耦合抬升共同作用所致,而1998年夏季的梅雨是由低层不稳定的触发、高低空急流的耦合抬升共同作用造成的.     

近40年南澳县大风特征分析

利用1970—2009年南澳县气象局地面气象观测站风向、风速记录资料进行统计分析。结果表明：近40 a南澳县年平均风速为3.7m/s,秋季最大,冬季次之,夏季最小;年平均最大风速为13.8m/s,春季最大,冬季次之,夏季最小;年平均大风日数为68 d,冬季最多,春季次之,夏季最少;近40 a来的年平均风速、平均最大风速和年大风日数均呈减少趋势;大风日数年内变化呈一峰一谷型;最多风向为ENE风向,NNE和NE风向位居第二,偏西风最少。     

一次滇黔准静止锋大暴雨天气过程的物理量场特征分析

利用NCEP/NCAR逐日4次再分析网格点资料,对2006-06-05滇黔准静止锋大暴雨天气过程中主要影响系统、各种物理量场特征进行诊断分析,结果表明:500hPa小波动移出、地面静止锋锋生是此次暴雨过程的触发机制;静止锋系统较浅薄,产生的对流性运动仅达700hPa高度;强降雨带位于静止锋锋区附近;锋生函数对大降水的落区及降水时段具有很好的指示意义。     

两次滇黔准静止锋锋区结构的对比分析

利用常规观测资料和NCEP 1°×1°格点再分析资料,对滇黔准静止锋上的低温雨雪冰冻天气(简称08冻雨过程)及阴雨天气(简称09阴雨天气)的锋区结构特征及准静止锋的形成和维持进行了对比分析。锋区结构共同点表现在:在水平方向上,准静止锋在850 hPa的水平温度梯度大,是等温线密集区;锋后低空逆温显著,平均逆温强度达2~8℃,逆温中心位于贵州东部-湖南西部之间。在垂直方向上,锋区表现为等sθe的密集区,锋区在经向上向北倾斜,向上伸展高度接近600 hPa附近;准静止锋天气一旦持续,锋区在850 hPa上表现为正的涡度带以及水平风的辐合区;与准静止锋锋生密切相关的锋生函数为正值。不同点表现在:近地面温度场垂直结构的差异是导致准静止锋降水属性不同的重要原因;在08冻雨过程中,温度场在垂直方向不仅具有"冷暖冷"的结构特征,还具有较深厚的"一层模式"结构特征。在09阴雨天气中,低空温度场存在冷中心,但温度高于0℃。在锋区结构上,08冻雨过程表现为宽而平缓且向北倾斜,09阴雨天气在750 hPa以下表现为狭窄而陡峭,并在16°~17°N之间存在副热带锋区。造成锋区结构特征差异的重要原因在于,锋生函数的水平辐合项和变性项对准静止锋的贡献存在差异。     

昆明准静止锋移动影响因子数值模拟试验

利用中尺度WRF(Weather Research Forecast)模式,结合NCEP/NCAR再分析资料和常规气象观测资料,对2016年1月22—24日昆明准静止锋主要移动过程进行数值模拟和敏感试验,研究昆明准静止锋移动的影响因素。结果表明:WRF模式较成功模拟出此次昆明准静止锋锋面的移动过程和锋面西进的位置。当地形高度增加到1.2倍时,昆明准静止锋锋面西进的速度减慢,锋面越过103°E附近最高地形的时间推后了9～12h,锋面到达最西边的位置也较未修改地形的位置偏东。对地形进行增高100m,200m,300m,400m和500m,以及降低100m,200m,300m,400m和500m的模拟试验。从昆明准静止锋位置的差异看,地形高度改变后,模拟积分时间越长,锋面位置差别越大。地形增高后,锋面在相对高地形的103°E以东的位置,受地形阻挡,锋面位置差异相对小。当地形高度降低后,每下降100m,锋面位置差异相对大。说明地形对昆明准静止锋的移动速度影响巨大。当改变暖气团的热力场,增加暖气团气温2℃,昆明准静止锋西移速度增快。增强暖气团的气压和风场动力场,昆明准静止锋西进的速度减慢。从地形和暖气团敏感试验的模拟结果看,影响昆明准静止锋锋面移动速度的因素为地形和冷暖气团势力对比,冷暖气团势力对比因素对锋面移动速度的影响作用比地形因素相对小。     

准静止锋背景下的贵州两次暴雨天气过程对比分析

该文利用常规探空资料、地面观测资料及NCEP1.0°×1.0°再分析资料,对2014年6月9日08时—10日08时(简称9日,下同)和6月26日08时—27日08时(简称26日,下同)贵州出现的两次暴雨过程进行对比分析,结果表明:①两次暴雨均集中分布在20时准静止锋附近及其偏南一侧,跨越纬度约1°,其分布与环流垂直结构有较好的对应关系。②9日暴雨落区主要集中在贵州西南部,呈团状分布,降水时段比较集中;26日暴雨落区位于贵州南部一线,呈不连续的带状分布,降水时段偏长;9日08时准静止锋位于滇东,26日08时准静止锋位于贵州东北部,结合两次暴雨落区与准静止锋位置变化,暴雨落区与滇黔准静止锋摆动有极大的关系。③9日暴雨的水汽主要来源于孟加拉湾西南气流;26日暴雨的水汽受孟加拉湾偏西气流和副高外围西南气流共同作用。9日暴雨位于反气旋底后部东南气流与偏西气流交汇处,26日暴雨发生在低涡前部偏西南气流与偏南气流的交汇处。④9日暴雨垂直上升运动大值中心位于贵州西南部,26日暴雨垂直上升运动大值中心分别位于贵州西南部和东南部,暴雨落区与垂直上升运动大值中心有较好的对应关系;9日暴雨在贵州西南部上空存在低层辐合—中高层辐散—高层辐合的配置,26日暴雨在贵州东南部上空存在低层辐合—中高层辐散—高层辐合的配置,高、低空抽吸作用对暴雨发生提供了有利条件。     

贵州近44a降雪天气形势及物理量诊断分析

利用NCEP/NCAR再分析资料和观测资料,对1962-2005年贵州出现的九次大范围持续时间较长的降雪天气过程的大气环流场、水汽和动力诊断进行分析,并与2008年1月28日降雪天气特征进行匹配验证.结果表明:北脊南槽型、横槽南支型、平直多波动型和高空急流型是造成贵州降雪的主要环流特征;冷空气南下及蒙新高地冷高压和滇黔准静止锋的维持是降雪天气发生的地面重要因素;南支波动是造成强降雪的基础条件;700 hPa西南暖湿气流引导孟加拉湾水汽向西南地区输送,为贵州降雪提供了必要条件;强烈的上升运动为降雪提供足够的动力条件;28日降雪天气特征与历史降雪特征高精确的匹配一致.