偏东气流诱发川西高原东侧两次对流暴雨过程的对比分析

利用区域自动站加密观测资料、NCEP/CFSR 0.5°×0.5°再分析资料以及0.01°×0.01°全球地形资料等,对2013年夏季发生在川西高原东侧两次对流暴雨天气过程中偏东气流的作用和特征进行了对比分析,重点研究两次过程中中低层偏东气流的活动特征、风场的垂直结构和温湿特征及其在对流暴雨中的作用等。结果表明：（1）7月3日过程高原东侧偏东风活动在850 hPa以下,持续时间约20 h,风速平均为2 m·s-1;8月6日过程偏东风活动在700 hPa以下,持续时间也能达到20 h,风速约为4 m·s-1;两次过程均是在天气尺度的西风槽东移与地形的共同作用下,诱生了高原东侧对流层中低层偏东气流,偏东气流形成时间比对流降水发生时间早约12 h。（2）两次过程偏东气流具有高相当位温属性,在其上方存在干冷空气活动,形成了有利的对流不稳定层结。相比较而言,后一次过程偏东气流出现的高度和风速明显增强后,与偏西风形成了更大的低层垂直风切变,暖湿能量局地集中特征更为显著,对于水汽和能量持续输送能力更强,因而引发的对流降水强度明显更大。（3）前一次过程盆地内起伏波动的偏东风与辐合中心及气旋性涡度中心配置关系较差,只是当偏东风受强迫抬升后,在地形附近激发出对流,并使降水主要位于地形附近;后一次过程盆地内平直的偏东风与辐合中心及涡度中心配置关系较好,尺度相当,因此激发出的对流强度和范围有明显增大,强降水沿地形向盆地西部发展。     

特殊天气城市复杂环境温度观测疑误数据的合理性分析

对温度观测资料进行质量控制时,僵值和突变是常见的疑误类型,针对城市复杂环境中僵值和突变疑误数据进行研究,对降低城市自动站温度资料质量控制的误检率有重要价值。文章针对城市复杂环境（以上海世博园为例）中18个自动气象站一年（2010年5月至2011年4月）逐时温度资料进行质量控制,着重探讨僵值及突变疑误数据的分布特征和可能原因。结果表明：（1）僵值疑误数据集中出现在冬季夜间,局地性强。阴天或多云天气,通风不佳的测站感热项较小,易出现僵值过程,最长持续11 h。（2）温度突变疑误数据可分“突升”和“突降”两类,“突升”集中出现在秋冬季,而“突降”集中在春夏季;“突升”集中出现在日出前后,而“突降”主要出现在午后至夜晚,“突升”局地性强而“突降”各站间趋同性较强。分析发现,城市复杂环境下,日照突然增加或减少以及午后短时强降水是导致温度突变疑误数据的主要原因。因此,这些“疑误”数据是城市复杂环境影响或特定天气条件导致的,为真实有效的观测资料。针对城市复杂环境下的温度观测资料开展质量控制时,需结合观测环境等元数据进一步甄别。     

安徽滁州夏季一次飑线过程的雨滴谱特征

选取2014年7月31日安徽滁州一次飑线过程,使用地基雨滴谱仪资料分析此次过程的雨滴谱特征。根据雷达回波和地面降水强度将这次降水过程划分为对流降水、过渡性降水和层云降水,并以10 mm·h-1为临界值将对流降水进一步划分为对流前沿降水、对流中心降水、对流后沿降水。结果表明:对流中心降水、过渡性降水、层云降水的质量加权直径均比较稳定,平均值分别为1.8 mm, 1.0 mm, 1.7 mm。对流降水的标准化截距相比层云降水更大。对流中心降水各粒径段雨滴数浓度均较高;层云降水小雨滴浓度较低,且有少量大雨滴;过渡性降水由小雨滴组成。当雨水含量相同时,层云降水的质量加权直径相比对流降水更大。当雨强相同时,层云降水的反射率因子相比对流中心降水更大。更为精细的降水类型划分可有效改善Z-I关系。     

金融领域的随机建模与基于软件R的Monte Carlo模拟(6):其他随机微分方程模型

主要研究金融领域中的多种数学模型,重点是利用R软件进行数值模拟.继续讨论更多的随机微分方程(SDE)模型,包括均值回归过程、均值回归的Ornstein-Uhlenbeck(OU)过程、平方根过程、CIR模型以及Θ过程.进一步,将对当前SDE数值解的研究给出更深入的建议.     

锦江流域秋季一次突发致洪暴雨综合分析

利用常规观测、雷达、卫星和NCEP1°×1°再分析资料,从形势场配置、水汽条件、动力机制、能量条件等方面,对铜仁市东部锦江流域2013年9月一次突发致洪暴雨的形成机理进行综合分析。结果表明:500 h Pa上西太平洋副高稳定少动,阻挡了由贝湖向东移出的低涡槽速度,使槽前引导南下的冷空气在铜仁区域内与中低层低涡切变线结合,形成了此次大暴雨到特大暴雨过程;K指数达到37~39℃,SI指数为-2.36,CAPE值达到1 677.5 J/kg及以上,为暴雨的发生、发展提供了充足的能量基础,当对流有效位能转换为上升运动的能量时,对应了强对流、强降雨天气开始的出现;其TBB强负值中心及高值的雷达回波,在铜仁东部维持是造成锦江流域致洪暴雨形成的主要原因。     

2008年1月贵州冻雨的数值模拟和层结结构分析

针对2008年初发生在贵州地区的严重冻雨过程,分别从环流背景、低空急流和水汽输送条件等方面分析了准静止锋维持的原因,并选取本次灾害最严重的第3次过程为典型个例,利用WRF模式针对准静止锋影响下的贵州冻雨进行数值模拟来研究冻雨的发生机制。模拟结果较好地反映出高低空环流形势场特征,强雨雪降水带的走向、落区,以及地面温度的分布,均与观测基本吻合。通过分析高分辨率模式的模拟结果,揭示了准静止锋上贵州地区冻雨的层结结构特征及云物质在冻雨区的分布特征。研究结果表明,贵州中部的冻雨区除一般的三层结构(包含冰晶层、暖层和冷层)外,还具有典型的两层结构特征,即:高空的固体降水粒子稀少,900~600 h Pa深厚的逆温层和0℃以上的暖层使中低空存在大量液态粒子,下落的液滴经过近地面的浅薄冷层,形成大量过冷却雨滴,而后降落至地面迅速冻结。     

地形和水汽对“7.13”陕西暴雨影响的数值试验

应用WRF V3.5中尺度模式,对陕西省2013年7月12~13日的一次暴雨过程进行数值模拟,并设计了降低地形和减少水汽含量2个敏感性试验,探讨了地形和水汽对本次暴雨过程的影响。结果表明:(1)模式能较好地模拟出本次暴雨天气过程,反映出了主要雨带的形状,但模拟的降水量存在偏差,其可能原因是初始场不能合理反映大气实况;(2)嵌套区域d02的地形高度降低至原始高度的1/3后,107°E~109°E范围的散度垂直剖面呈辐合—辐散的双重结构,暴雨区上空中低层假相当位温梯度变大,垂直上升运动增强,进而改变了降水的强度和范围;(3)将初始场中暴雨区南面的水汽含量减少20%后,水汽通量散度极值中心值减少1/3,进而导致模拟区域的雨量减少了58%,表明偏南水汽的输送对本次暴雨雨量有显著增幅作用,暴雨过程中水汽聚集程度是判断暴雨过程雨量大小的关键因素之一。     

陕西致灾暴雨气象决策服务分析

致灾暴雨是陕西汛期决策气象服务关注的重点。分析陕西暴雨致灾的基本情况,结合近年来暴雨决策服务中完善服务产品制作、发布和服务流程的工作实践,探讨服务过程中的经验和问题,提出在暴雨决策服务中应开展暴雨灾害预评估、改进风险提示建议和建立集约化、智能化决策服务平台等。     

观测数据整合与共享的实现

为了有效解决不同厂家区域站数据存储结构不统一的问题,实现各类自动气象站观测数据的集约化使用,以整合区域站、自动站数据建立统一的应用数据源,建立标准的访问接口和数据共享系统为目标,设计了观测数据整合与共享系统,使用数据库触发器、存储过程以及.net平台编程技术实现。     

2011年盛夏石家庄一次短时暴雨分析

2011年7月26日石家庄市出现一次暴雨冰雹天气,其特点是500 h Pa及以上高空强冷空气导致高空形势在12 h内发生剧变,短波槽快速南下,致使探空观测和数值预报失灵。本文对其他监测资料进行分析,发现这种剧烈变化的天气有明显特征:卫星云图上河套北部逗点云系尾长而粗壮,有向南发展趋势,云系后部的暗区表明干冷空气侵入,与低层暖湿空气形成对流云,尾部断裂表明冷空气加速南下。单站要素变化显示,石家庄地面假相当位温比正常值高了8℃,出现异常不稳定能量。强对流天气发生在假相当位温密集带内,能量中心假相当位温最高达到90℃以上,100 km内假相当位温温差超过25℃,最大降雨出现在假相当位温密集带内。雷达回波呈西南—东北带状排列,前部最大强度为65 d BZ,强回波前形成阵风锋,正负最大速度均超过20 m/s,飑线自西向东移动,它的移向和发展程度决定降雨和冰雹的路径和强度。石家庄市区风向转变和形成地面辐合线分别较降水起始时间提前21 min和30 min。