2001年台风“榴莲”生成前期对流“热塔”的数值模拟

积云对流热塔(hot tower)对台风生成具有重要意义,但以往对热塔的认识一直停留在概念性语言描述上。采用PSU-NCAR MM5模式对2001年台风“榴莲”在正压环境条件下的生成过程,进行了成功的高分辨率(6 km)显式数值模拟。利用模式输出的高时空分辨率资料,对与台风“榴莲”生成相关的对流热塔进行了比较细致的考察,分析了成熟热塔的结构图像,并通过实例证实了Montgomery(2006)提出的热塔偶极涡度对概念模型。其主要特征包括：(1) 热塔内部垂直上升运动强烈,从边界层开始,直达甚至穿透对流层顶,最大上升速度中心位于对流层中上层;(2) 在地面到200 hPa之间,具有强雷达回波特征的对流云塔垂直耸立,边界光滑;(3) 热塔的侧边界相当位温面十分陡立,基本呈中心对称分布;(4) 热塔远比周围环境空气温度高,高温扰动中心可达4 K以上,位于最大上升速度中心上方附近;(5) 所有热塔都伴随有偶极涡度对,在垂直剖面图上偶极涡度对呈现多样性,以单偶极和双偶极为主要形式,有时也存在三偶极的形式;(6) 偶极涡度对进一步与偶极涡旋对对应;(7) 垂直速度和正涡度柱在对流层中上层基本不重合;(8) 热塔内水平风速剧烈地向垂直方向扭转。另外,初步分析了偶极涡度对的形成机制,偶极涡度对的产生归因于水平涡管向垂直涡管的剧烈扭转。     

ECMWF降水相态预报产品(PTYPE)应用和检验

运用我国2016—2018年三个冬半年(10月至次年3月)地面2515个站的天气现象观测资料,对ECMWF(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)的降水相态预报产品(PTYPE)(分为雨、雨夹雪、雪和冻雨四类)进行了系统性的检验评估,包括细网格确定性模式预报产品和集合预报系统概率预报产品。结果显示,ECMWF的确定性预报产品对四类降水相态的正确率普遍达到90%以上,对降雨和降雪的TS评分也较高,冻雨次之,雨夹雪的TS评分较低,预报能力有限。确定性模式对我国雨雪分界线的预报,普遍存在短期位置略偏南、中期随时效延长越来越偏北的误差特点,且对雨夹雪的预报范围明显偏小,对冻雨的预报范围明显偏大。集合预报系统从概率的角度一定程度上弥补了确定性模式的上述误差。对概率预报的检验结果显示,集合预报系统降雨概率普遍偏低,降雪概率短期偏高、中期偏低,而雨夹雪和冻雨概率普遍偏低,但是都有一定的预报技巧。集合预报系统相对于确定性模式的优势,降雨体现在较小花费损失比事件的预报上,降雪体现在较大花费损失比事件的预报上。对雨夹雪和冻雨,相对于确定性模式,集合预报系统体现出了显著的优势,尤其是冻雨,集合预报系统的优势更加明显。     

近几十年来冻雨时空分布特征分析

利用EC再分析资料和中国台站资料,本文分析了1978-2002年53次低温雨雪冰冻事件中的冻雨过程,确定了冻雨易发区域,并讨论了其强度变化特征.结果表明近几十年来冻雨强度呈现明显下降的趋势,且1990年是其强度变化的突变点.其次,比较了衡量冻雨强度变化的两种常用指标:冻雨发生的站次数及冻雨事件的持续时间,分析显示它们之间存在显著的相关,即两种方法衡量在冻雨强度方面是等效的.最后,通过对53次事件中的温度层结及环流形势进行合成分析和经验正交分解(EOF),揭示了逆温层不但是冻雨发生的必要条件,而且也是冻雨强度发展的调节器.     

2003年华北初雪的数值模拟和诊断分析

采用中国气象科学研究院数值预报中心自主开发的GRAPES全球数值模式 ,对2 0 0 3年 1 1月 6～ 7日华北地区首次大到暴雪过程进行了数值模拟试验 ,并利用模式输出的物理量场对降雪过程作了天气动力学诊断分析发现 :GRAPES全球数值模式能够较好地模拟出高低空环流形势场特征和主要影响天气系统 ,雨雪区的范围、走向及大到暴雪的落区 ,加进云图同化资料后对强降水模拟效果明显优于未加云图资料的模拟 ,但对于 2 5mm及以上降水区预报范围偏大出现空报。该模式能够提供较为准确的高分辨率的诊断分析资料。     

主客观融合定量降水预报方法及平台实现

随着天气预报业务现代化的发展,预报员面临气象数据爆发增长、服务前端需求不断提高以及客观预报技术广泛应用带来的挑战。传统以手工绘制降水落区为主的定量降水预报(QPF)技术流程已经不能帮助预报员在更高层面体现附加值。为支撑预报员在QPF流程中的核心作用,设计和开发了主客观融合QPF平台。该平台从海量预报数据选取、多源QPF集成、QPF调整和订正、格点化处理和服务产品制作五个方面帮助预报员控制数字化预报全流程。发展了多项关键技术支持平台的智能化,包括多模式QPF数据集构建技术、多模式QPF集成技术、QPF预报场调整和订正技术以及格点场后处理技术。基于MICAPS4系统,实现了主客观融合QPF平台的主要功能,发布了"QPF Master Blender 1.0"版本,并在2017年5月投入业务应用,取得良好反馈和效果。最后,对平台的未来发展进行了展望,包括发展数值模式检验评估工具支持预报员做出最优判断,研究多尺度模式信息的融合技术等。     

两种降雹频数气候图空间分布一致性的初步分析

为了察看利用单站降雹频数Fs和区域降雹频数Fa制作的两种气候图的频数分布是否一致?我们绘制了该两种气候图,并进行了初步分析。结果表明,在引进了降雹频数凹凸度R,又引进了空间一致性表达式后,在两种降雹频数气候图上,它们高(低)值分布有84%的格点相一致。     

北方中下旬阵性降雨多南方局部地区暴雨频繁--2001年6月--

6月份,全国大部地区降水接近常年.北方地区,上旬旱情严重,中下旬多阵性降雨天气,部分地区的旱情有不同程度的缓解,仅东北地区北部、河套和华北西部等地的部分地区旱情日趋严重;南方局部地区出现暴雨洪涝.月平均气温,全国大部地区接近常年或偏高.今年第2号台风"飞燕”在福建福清登陆,福建、浙江、江苏以及上海等省市遭受一定损失. 1 天气概况 月降水量,西北地区大部、华北西部、东北地区北部等地小于50mm,其中内蒙古西部、甘肃中西部及南疆等地不足10mm;全国其余大部地区有50～300mm,江南东部及两广、福建北部、云南西南部等地有300～700mm,局部地区超过1000mm.与常年同期相比(图1),除河北、天津、山东、两广和云南等省(区、市)的部分地区偏多5成至2倍外, 全国其余大部地区接近常年或偏少,其中东北地区北部、河套地区及甘肃中西部、新疆南部和东部等地的部分地区偏少5～9成.山西和黑龙江、青海等省的平均降水量为1961年以来同期最少值或次少值,广东省和天津、上海的值分别为1961年以来同期最多值或次多值.     

北方中下旬阵性降雨多南方局部地区暴雨频繁

6月份 ,全国大部地区降水接近常年。北方地区 ,上旬旱情严重 ,中下旬多阵性降雨天气 ,部分地区的旱情有不同程度的缓解 ,仅东北地区北部、河套和华北西部等地的部分地区旱情日趋严重 ;南方局部地区出现暴雨洪涝。月平均气温 ,全国大部地区接近常年或偏高。今年第 2号台风“飞燕”在福建福清登陆 ,福建、浙江、江苏以及上海等省市遭受一定损失。1　天气概况月降水量 ,西北地区大部、华北西部、东北地区北部等地小于 50 mm,其中内蒙古西部、甘肃中西部及南疆等地不足 1 0 mm;全国其余大部地区有 50～ 30 0 mm,江南东部及两广、福建北部、云南…     

湖南猛洞河漂流气候舒适度评价及预报方程的建立

文章选取湖南省永顺县气象站1971-2000年各月的平均气温、相对湿度和风速资料,作为评价气候环境对漂流旅游舒适度的影响因子,对湖南省内著名的漂流景点、全国仅有的两条四星级漂流线路之一的猛洞河进行气候舒适度的模糊综合评判,并根据该评判模式建立了猛洞河漂流气象条件舒适度的预报方程。结果表明：(1)每年3-11月均可进行漂流旅游,其中气候条件较为舒适的时间为每年的5-9月,最为适宜的时间是6-8月,其中7-8月为漂流的旺季。(2)猛洞河气候舒适度判定结果与漂流景区的客流量相关程度达到0.859,表明气象因子是影响猛洞河漂流客流量的最主要因素。(3)在模糊综合评判的基础上,文章建立了猛洞河漂流每日气象条件舒适度预报方程,在实际应用中能为漂流游客提供指导。     

2008年初“低温雨雪冰冻”灾害天气的持续性原因分析

从预报角度出发,初步分析了2008年初"低温雨雪冰冻"天气的主要特点和环流特征,对冻雨、暴雪的成因也进行了初步分析:2008年初低温雨雪冰冻期间,大气环流形势稳定,极涡中心偏向于东半球,强而稳定,来自极地的冷气团与来自热带洋面的暖气团长时间在长江中下游地区交汇是主要原因;贝加尔湖以西地区阻塞高压强而稳定,中亚、西亚低槽(涡)位置稳定、发展活跃;对流层700 hPa等压面西南气流稳定,850 hPa低层多切变、低涡活动,为降水提供了非常有利的低空辐合条件;对流层中层高原有低涡发展,高原不断有正涡度向东传播至东部沿海;西太平洋副热带高压(副高)强盛,位置偏西、偏北;副热带锋区强盛,南北温度梯度大;南支槽比较活跃;华南准静止锋、滇黔准静止锋稳定维持;热带洋面上暖气团活跃;逆温层稳定,融化层厚度较厚,是长时间冻雨天气的主要原因之一.2008年初低温雨雪冰冻期间的第1次过程为强冷、暖气流共同作用所致,其后是华南、滇黔准静止锋稳定,扩散冷空气渗透所为;2008年初暴雪天气的主要因四川盆地有正涡度向东传播至中国东部沿海地区,水汽充沛,上升运动强烈所致.