北大西洋秋季“三极子”海温结构对冬季大气环流场的影响

利用NCEP再分析资料、Hadley中心的海表面温度(SST)资料等,从北大西洋秋季海表面温度异常(SSTA)变化入手,对其影响后期冬季大气环流场的机制进行了分析。研究结果如下:(1)北大西洋SST异常与大气环流异常之间存在着相互作用;(2)秋季北大西洋SSTA具有较好的持续性,"正负正"海温异常空间分布导致12月巴伦支海上空500hPa位势高度异常偏高;(3)异常环流形势对应的海表面风异常场(SSWA)通过阶段性风-蒸发-SST异常反馈机制(WES机制)利于海温异常分布的持续及对上空异常大气环流的反馈;(4)三极子海温结构中负异常海温自10月份开始有自西向东的移动,风作用下蒸发加大,伴随上升运动自欧洲西部爱尔兰群岛出现自西向东移动的降水正异常区,潜热释放有利于冬季巴伦支海上空的异常高压脊发展。研究表明,北大西洋秋季SSTA通过阶段性海气相互作用机制影响海洋温度分布和大气环流异常,对后期冬季中国东北部的气候变化产生影响。     

2011—2012年近海北上热带气旋对山东半岛风雨影响的分析

通过对2011年5号热带风暴“米雷”、9号强热带风暴“梅花”和2012年15号台风“布拉万”共3个近海北上热带气旋的对比分析发现,这类热带气旋给山东半岛造成的影响表现出“先雨后风”的特点。在近海北上热带气旋的影响下,山东半岛的降水基本呈东西向阶梯型分布,同量级的雨带基本呈南北向分布,某地区降水的起止时间、降水量峰值和风速极值的出现时段与热带气旋距该地的距离有一定的对应关系。热带气旋中心位置越过30°N和到达距某地区最近距离的时间对该地降雨的起止时间、降雨峰值和风速极值出现的时段具有一定的指示意义。     

风廓线雷达在重污染天气与逆温层关系研究中的应用

本文利用气象要素地面观测和环境空气质量监测数据,结合对流层风廓线雷达探测资料,深入研究了2013—2019年发生在青岛地区的65个重污染天气的逆温层变化特征及其与重污染天气的关系。结果表明:(1)青岛地区的重污染天气主要发生在12月至次年1月,重污染发生当日的空气质量指数(Air quality iudex AQI)有“双峰”结构的日变化特征;(2)逆温层早于重污染天气出现,当逆温层高度降低且强度增强,或逆温层高度维持较低、强度维持较强而厚度增厚时,重污染持续或加强;当逆温层高度升高、强度减弱或厚度变薄时,重污染减弱或消散;(3)根据热成风原理,利用风廓线雷达资料可以提前3~7 h预测当地重污染天气的发生,从根本上弥补了常规探空资料低时间分辨率的不足。本文首次将风廓线雷达资料用于分析逆温层变化,而不是平流输送作用,这不仅增加了一个判断影响AQI变化气象条件的新手段,也为今后进一步研究逆温层与重污染天气之间的关系增加了一个有效的新途径,对精准预判某地重污染天气发生的具体时间节点有重要的参考意义和业务应用价值。     

山东气候年际变化特征及其与ENSO的关系

利用1951年以来65年的热带太平洋海表面温度数据和中国气温以及降水的站点观测资料,通过标准化处理和合成分析的方法,分析了山东气温和降水的季节气候特征及其年际变化,揭示了ENSO冷暖位相发展年及衰减年与山东气温和降水年际气候异常的关系。结果表明:在气温方面,山东地区春夏和秋冬季节温度分别呈经向和纬向分布,降水一年四季都表现为南多北少的特征;冬季鲁西北的气温年际变化在1°C以上,最为显著,而秋季气温的年际变化最不明显。对于降水的年际变化,夏季鲁西北、鲁南东部和胶州湾西部地区的年际变化最大,季节累计降水量异常最大达120mm以上,冬季降水年际变化最弱。ENSO对山东地区不同季节气温和降水异常强度的影响并非严格反对称,且存在显著的空间分布不均匀性;拉尼娜对山东气温年际变化的影响要比厄尔尼诺强、且影响范围广,厄尔尼诺对山东降水年际变化的影响更明显;厄尔尼诺和拉尼娜发展年和衰减年夏季对山东南部沿海地区(以青岛为例)气温正负变化的影响是反对称的,但是对内陆地区(以济南为例)而言,在厄尔尼诺/拉尼娜发展年冬季以及衰减年夏季两者对济南气温的影响是一致的;ENSO发展年夏季和秋季,厄尔尼诺/拉尼娜对南部沿海地区和内陆降水的影响不对称,但是对衰减年夏季降水的影响是反对称的。     

2018年上合组织青岛峰会精细化气象服务综述

2018年上海合作组织青岛峰会(以下简称“上合青岛峰会”)于6月9—10日在青岛召开,会议筹备、运行及开幕式等活动对精细化气象服务要求较高。青岛市气象局通过升级改造自动气象站,新增海上浮球观测站,申请卫星加密观测,完善了会议场馆及周边气象综合探测系统;本地化了短时临近系统及海雾客观预报系统,建立了高影响天气个例库,实现了天空状况、能见度、降水量的精细化、无缝隙预报;开发了格点预报产品制作平台,服务于上合青岛峰会决策的显示服务平台和手机APP,实现监测、预报一体,预报预警高效制作分发;高度重视网络安全运行维护保障。组建专家服务团队,充分利用国内最新科技成果,确定服务重点,明确责任主体,坚持科学服务策略,通过服务网站、现场服务、电话、会商、传真等多种手段为政府会议相关官员、会议筹备成员单位等提供了精细化的气象服务,出色地完成了上合青岛峰会气象保障任务。     

青岛混合层高度变化特征及与空气污染的关系

选取青岛2000—2015年逐日地面观测资料和环境监测中心站2011—2015年逐日主要大气污染物浓度资料,分析了青岛大气混合层高度和大气稳定度的变化特征,对青岛日最大混合层高度与空气污染物浓度进行相关分析。结果表明：近16a来,青岛大气混合层高度年际变化呈逐渐减小的趋势,日变化呈现单峰结构;大气稳定度以D类的出现频率最高,深秋到初冬大气较为稳定,4—8月A,B,C类稳定度较其他月份升高;清晨和傍晚大气以中性层结为主,中午弱不稳定发展,夜间稳定层结明显增强。空气污染物质量浓度与日最大混合层高度有明显的负相关关系,污染物质量浓度越大,日最大混合层高度越小;反之,污染物质量浓度越小,日最大混合层高度越大。     

精细化气象预报产品在奥帆赛中的应用

开展精细化天气预报服务是社会经济发展的需要,也是气象预报发展的必然趋势。为满足对中小尺度天气短时预报定时、定点、定量的要求,精细化气象预报产品必须具有快捷性服务、预报要素更有针对性、预报结果的空间分辨率更高的特点。从奥帆赛气象服务保障工作入手,通过分析奥帆赛气象服务的具体事例,浅述精细化产品在气象服务中的实际应用情况和发挥的重要作用。     

青岛奥帆赛场浮标站弱风成因

针对第29届北京奥运会青岛奥帆赛竞赛海域浮标站风力与背景气压场的关系进行了分析。结果显示:因地形等影响,奥帆赛海域的背景气流为东、西向或为均压场时不易出现弱风;而由于海洋冷平流、地形抬升水汽辐合,以及低空与补偿回流反向的背景气流抑制海风环流发展等原因,弱南向背景气流最易出现弱风;背景气流为北向时,因有利于陆地气温升高和海风环流的发展,情况变得极为复杂,配合以不同的天空状况,较强和较弱的背景气流条件都可能产生弱风。奥帆赛海域的风场不仅受当地背景气流和海陆风的影响,有时还受周围邻近地区(例如胶州湾等)强海风发展的连带影响。不同背景气流下的弱风,其预报难度也不同。南向背景气流弱风主要取决于气压梯度大小,北向背景气流弱风主要取决于天空云量多寡。     

对一个西北太平洋上冷锋结构和锋生过程的分析

为做好海上危险天气系统的预报，利用GMS(Geostationary Meteorology Satellite)-5红外卫星云图和美国国家环境预报中心NCEP(National Centers for Environmental Prediction)的航空FNL(Final Analysis)资料对2003年1月3日至4日发生在西北太平洋上的1个典型冷锋结构和相伴随的锋生过程进行了研究。卫星云图显示，该冷锋于2003年1月3日00UTC形成于西北太平洋上空，与锋面相伴随的云带呈东北-西南走向，东起日本岛西南部，西至台湾岛以西。该冷锋于1月4日04UTC在西北太平洋上空消亡。FNL资料分析表明，在锋区内存在1个较大的水平温度梯度带，水平风切变明显。该冷锋在垂直方向上具有明显的“鼻状”结构，“鼻尖”约在900hPa高度上。分析发现锋生函数呈水平带状分布，其后缘基本上与海洋冷锋相重合。900hPa以下的低空锋区内剪切项起主要的锋生作用，850hPa以上的高空锋区内拉伸项起主要的锋生作用，而扭转项与锋生函数的特征一致——锋生作用在锋前最为显著。     

变分校准法在山东半岛雷达估测降水中的一次应用

利用山东半岛地区2006年8月26日的强降水数据、青岛雷达基数据和自动站数据资料,采用变分技术校准方法进行雷达定量估测降水,结果表明:校准后的雷达测量降水在保留原降水内部结构形式的基础上,1小时估测降水误差明显减少。分析的降水优化场还可用于降水预报中,提高降水预报准确率。