“16·7”华北极端强降水过程对流尺度集合模拟试验不确定性分析

基于4km水平分辨率的WRF-ARW中尺度模式,对2016年7月19日华北地区的极端暴雨过程进行了不同降水微物理过程的对流尺度集合模拟试验。结果表明:各个成员模拟降水的强度、时空分布与观测实况较为接近,但也具有明显的不确定性。通过邻域检验的ETS评分、相关系数和均方根误差等指标进行评估表明,采用Morrison方案和WSM6_P2方案的集合成员表现较好,对流尺度集合模式在降水强度和准确度较全球数值模式预报有一定提升。频率检验表明集合预报在50 mm以下量级的预报存在过量预报的倾向,而100 mm以上的强降水预报相对偏弱。不同降水物理过程的集合成员在高空急流和地面气旋等关键天气尺度系统的发展过程中表现出明显的不确定性;通过降水量与整层可降水含量,低层相对涡度和垂直运动等诊断量的联合分析表明,集合成员可分为强降水集合和弱降水集合两类,其中强降水集合拥有较强的对流性回波、较明显的对流性下沉以及较强的地面冷池,强的潜热反馈也导致对流层中层出现相对较大的正位涡异常,并进一步影响天气系统发展。弱降水集合成员降水以暖云降水为主,对流性上升和地面冷池相对较弱,但较为接近本次以稳定性暖云降水为主的天气过程。检验模拟雷达回波表明双参量降水物理方案在反映层云回波亮带和层云与对流核的分离特征上更为清晰合理。利用WSM6物理方案参数设置的敏感性试验表明,不同参数组合设置的预报成员分别表达了强对流风暴和暖云强降水两种性质的强降雨过程,对于一次特定天气过程中的对流系统发展能够预计到更多的不确定性,展现了对流尺度集合预报的优越性。     

2016年2月大气环流和天气分析

2016年2月大气环流的主要特征是北半球极涡呈偶极型分布,中高纬环流经向度大;太平洋副热带高压接近常年同期或偏强,南支槽较常年同期偏弱,不利于水汽向我国输送。2月全国平均降水量12.3 mm,较常年同期（17.4 mm）偏少29.3%,全国平均气温-1.6℃,接近常年同期（-1.7℃）。月内,我国中东部大部地区出现一次寒潮天气过程;西北地区出现今年首次沙尘天气过程。     

黄河宁蒙河段凌汛特征及成因分析

利用NCEP1°×1°的6小时分析资料、常规气象观测资料和水文观测资料,对黄河上游宁夏和内蒙古河段封、开河期的凌汛灾害特征和成因进行了天气动力学和热力学综合分析。结果表明:宁蒙河段凌汛灾害是特定的气象、地理和水文条件所造成的;封河主要是在经向型、开河在纬向型的有利大尺度环流形势下,与冷暖空气的侵入、气温剧烈降升、大气与水体对流失热和增热密切相关;气温的变化取决于温度平流和非绝热因子的作用,冷暖空气的强弱则取决于涡度平流的作用。     

2005年初夏湖南致洪大暴雨中尺度分析

利用地面加密观测资料、湖南自动站雨量资料、FY-2C卫星TBB资料和多普勒雷达探测等资料，对2005年初夏湖南致洪大暴雨过程进行了中尺度分析。结果表明：大暴雨是中尺度辐合线、中尺度低压和中α尺度对流云团共同作用引发的，高层辐散先于中低层辐舍的抽吸机制，θse廓线呈弓形分布的上千冷、下暖湿不稳定层结，南海丰沛的水汽输送是大暴雨形成的物理条件。尺度分离的流场能清晰地分辨中尺度天气系统，中尺度系统对应着雨团活动，积云时流发展早于中尺度系统和雨团的发展；强降水与深对流云团及雷达回波强度强、回渡顶高、VIL大的强对流单体有密切的关系。     

黄河宁蒙河段封河和开河预报方法初探

利用气象和水文等实测资料，在系统地分析黄河上游宁蒙河段凌汛特征及物理成因的基础上，选取与封、开河预报因子密切相关的因素进行统计分析发现：影响封河最主要因素是气温的变化，旬平均温度〈-5℃，河流封冻；开河无确定的临界气温指标，而与隆冬1—2月累积负积温有明显负相关性。利用车贝雪夫多项式展开得到预报因子，采用数理统计逐步回归分析方法进行分析计算，分别建立了宁蒙河段封、开河日趋势统计预报模型。预报结果验证具有较好的预报效果。     

2005年"5.31"湖南大暴雨中尺度模拟和发生机制

利用NCEP 1°×1°的6 h再分析资料和MM5模式15 km水平分辨率模拟的逐时资料,对2005年初夏湖南大暴雨的中尺度系统及其触发、维持机制进行了诊断分析研究。结果表明:高低空急流最佳配置,动力耦合关系建立为暴雨发生提供了有利的环境条件;中尺度系统在渝南、黔西生成后移入湖南停滞发展,加强了湖南上空动力不稳定条件,促进对流发展;偏南暖湿气流整层突然增强对暴雨的对流系统爆发性发展起十分重要的作用,它在中高层凝结释放潜热加热高层大气,对上升气流起到正反馈作用;高层大气强“抽吸”效应和前期降水产生地表潜热和感热的强迫作用亦是对流爆发性发展的重要因子。湖南复杂地形在暴雨启动机制中起重要作用。但敏感性试验表明,地形抬升不是这次暴雨唯一必需的触发条件,削平南方山地不仅能增强水汽输送,低层偏南气流增强还能加强地面中尺度系统的辐合作用,辐合抬升是触发机制之一。降雨过程发生发展主要受天气系统控制,地形效应可明显改变降雨落区和强度,迎(背)风坡度的增加(减小)通常使降雨加强,反之使降雨减弱。     

全国大部地区气温偏高 淮河长江流域降水偏多——2003年2月

2月份,全国大部分地区气温持续偏高,尤其是北方大部分地区和华南,气温偏高2～4℃.南支槽活跃,西太平洋副热带高压比常年明显偏强,西南暖湿气流比较强盛,我国长江、淮河流域降水量多于常年.月内,部分地区出现暴风雪、雷暴、冰雹、冻雨、大雾和沙尘暴天气,对交通运输等造成了较大影响.     

2015年6月大气环流和天气分析

2015年6月大气环流特征为：北半球极涡呈双极型,较常年略偏强;西太平洋副热带高压强度接近常年同期。2015年6月,全国平均气温为20.3℃,较常年同期（20.0℃）偏高0.3℃,北方（南方）地区气温总体较常年同期偏低（高）。全国平均降水量为104.8 mm,较常年同期（99.3 mm）略偏多5.5%。月内出现8次主要的降水过程。江淮、江南北部等地强降水天气较多,多地遭受洪涝灾害,云南西部干旱发展,海南干旱有所缓解,东北地区等地多阵性降水;全国21个省（区、市）遭受风雹灾害。全国64个站发生极端高温事件。今年第8号台风鲸鱼在广东登陆,是今年第一个登陆我国的台风。     

2014年10月大气环流和天气分析

2014年10月大气环流特征如下：北半球高纬地区极涡为单极型,中高纬地区为5波型分布,南支槽偏北,西太平洋副热带高压与常年相当。10月,全国平均降水量29．5 mm,较常年同期（35．8 mm）偏少17．6％;全国平均气温11．2℃,较常年同期（10．3℃）偏高0．9℃。甘肃南部、东北东部和京津冀等地共有51站发生极端日降温事件,东北地区共有17站发生极端连续降温事件。月内共有3次强降水过程,其中,10月27—31日,海南及四川盆地、贵州至长江中下游一带出现大到暴雨天气过程,局地大暴雨到特大暴雨。10月,冷空气势力较弱,有两次主要冷空气过程影响我国。我国中东部出现4次大范围雾霾天气。江西、湖南南部和东部、广东大部、福建南部和西部、广西东部等地存在中度气象干旱。     

中国冰雹日数的时空分布特征

基于1971-2000年中国614个台站的冰雹观测资料,分析了冰雹日数的分布特征及其时间变化规律,发现我国冰雹频发区主要集中在青藏高原,大部分测站年雹日超过10d;江南和华南地区雹日主要集中在2-4月,其他地区集中在5-9月。在长江中下游和华南以外的地区,冬季和夏季分别是降雹日数最少和最多的季节。近30a来我国冰雹日数有显著减少的趋势;冰雹发生时刻主要集中于午后至傍晚,但长江中下游和华南地区其他时刻发生冰雹的频率相对也较高。