同一大尺度天气条件下的两地明显降水差异成因分析

通过对地域毗邻的广西、广东两省2004年春季一次降水个例的综合分析，结果表明，两广锋前中尺度流场、锋面坡度的不同，以及两地明显的水汽和垂直运动条件的差别，是造成这次两广明显降水差异的主要原因所在。所得结果可对今后预报提供一些启示和参考。     

两例相似路径台风降水差异的成因及预报分析

2016年超强台风“尼伯特”和“莫兰蒂”的路径极为相似,登陆福建北上途经太湖流域后入海的路径也几乎重合,但太湖流域出现的降水却迥然不同,前者仅造成了太湖流域个别测站的暴雨-大暴雨,后者则出现大范围暴雨-大暴雨。利用常规气象观测资料、多普勒雷达资料、中国气象局的台风最佳数据集及美国国家环境预报中心（NCEP）提供的再分析资料等,对两个台风登陆后的环流背景、台风结构特征等进行了对比分析。结果发现：“莫兰蒂”登陆后的低压环流结构保持良好,北上过程中与外围浅层冷空气的相互作用明显,海上水汽输送通道畅通,台风倒槽导致太湖流域大范围暴雨-大暴雨;“尼伯特”登陆后迅速减弱,环流结构出现“空心化”,水汽输送弱,高层弱冷空气与台风残余低涡的叠加触发局地短时强降水,未能导致太湖流域大范围暴雨。从预报回顾看,模式对登陆台风北上过程中强度预报过强是导致“尼伯特”在太湖流域风雨预报过度的主要原因。3 d以上的中期台风降水预报中,经验概念模型与模式集合预报结果的相互印证,有利于得出比模式确定性降水预报更合理的预报结论。     

汉江中上游致洪降水过程的天气成因分析

对1970-1998年逐年5-10月丹江口水库入库流量≥5000m^3／s的降水过程进行统计，并利用同期08时地面、850hPa、700hPa和500hPa历史天气图资料，分析了汉江中上游致洪降水过程的天气成因。结果表明，致洪降水过程是在稳定的大气长波系统控制以及中低层辐合系统与之配合等条件下产生的。     

辽宁盛夏降水大尺度环流及2010年降水异常成因分析北大核心CSCD

利用1961 2010年辽宁省53个气象站逐日降水量和NCEP/NCAR全球再分析资料,对盛夏辽宁降水异常的大尺度环流特征进行了物理诊断分析,并对2010年盛夏主汛期辽宁降水异常偏多的环流特征进行系统研究。结果表明,副热带西风急流位置偏北偏强、西太平洋副热带高压脊线西伸北抬以及低空偏南急流带来的水汽和动力抬升作用,是造成2010年盛夏降水异常偏多的大尺度环流因子。     

秋季孟加拉湾风暴影响云南降水差异的对比分析

利用关岛联合台风警报中心提供的北印度洋热带风暴资料、NCEP/NCAR再分析资料和云南125个气象站的逐日降水资料,选取两次秋季强孟加拉湾风暴个例,对其移动路径和影响云南降水进行了对比分析。结果表明,两次孟加拉湾风暴的强度相近,移动路径和登陆位置不同,受其影响云南降水在强度和范围上存在明显差异。200 hPa南压高压位置、引导气流的差异导致了孟加拉湾风暴移动路径和登陆位置不同;孟加拉湾风暴环流与冷空气相互作用是产生云南强降水的重要机制;低层孟加拉湾风暴东侧西南大风区的移动对降水的形成也具有重要作用,一方面将风暴中大量的水汽和能量输送到云南,另一方面大风区的风速辐合有助于维持必要的动力学条件。受500 hPa西太平洋副热带高压西伸脊点和低层西南风强度的影响,水汽输送、辐合强度和维持时间存在差异,高低空不同的环流形势配置导致了风暴影响云南降水的动力结构、垂直运动等方面存在明显差异,而这些差异是两次孟加拉湾风暴造成云南不同降水分布特征的重要原因。     

2007年梅汛期异常降水的大尺度环流成因分析

为深入理解江淮梅雨持续性强降水的大气演变过程,探讨中期预报技术途径,利用NCEP/NCAR逐日再分析数据和历史梅雨特征指数等资料,系统地分析了2007年梅汛期异常降水的大尺度环流成因.结果表明:梅汛期,西北太平洋副热带高压稳定和7月中下旬持续偏南,决定了2007年梅汛期降水的时间和地域分布特征.阻塞高压的频繁出现和副热带季风涌的异常强盛为梅雨锋维持和加强提供了有利的动力、热力以及水汽条件;"伊朗型"南亚高压的活动以及东亚上空副热带急流通过高低空耦合动力作用,不仅为持续性暴雨创造了良好的垂直环流结构,也间接抑制了副高北抬.在此研究基础上,归纳出中期预报着眼点,供实际业务预报参考使用.     

冷湖一次大降水天气成因分析

通过分析2011年6月15-16日海西州冷湖出现的一次大降水天气过程的高空环流形势、地面要素特征以及降水区周围的物理量场等,总结了过程发生的主要原因,并且加深巩固了对此类影响系统的认识。     

玉树南部地区一次降水天气过程成因分析

利用常规地面、探空、卫星云图、各物理量场以及各数值模式资料,对玉树州南部地区一次降水过程进行了诊断分析。结果表明:500h Pa高空中高纬度形势为两槽一脊型,北部下滑的冷空气和南支槽前的西南暖湿气流汇合在玉树南部区域时,容易触发玉树州南部地区大降水过程;低层辐合、高层辐散对大降水过程的发生起了重要作用;水汽条件充足是此次大雨天气出现的另一个重要原因。当水汽通量散度中心值A-16 g/(h Pa×cm2×s)时,有利于降水天气出现;玉树南部地区处在假相当位温(总温度)密集带,且其值大于80℃(76℃),并存在高能舌,可以作为未来24小时玉树地区出现强降水的预报指标之一。     

我国初夏降水的短期气候变化和成因分析

我国６月份的降水趋势按大范围多雨区的分布位置可以分为三种类型：北方类，长江类和华南类。这种不同的降水分布型与亚洲地区西风环流，西太平洋副高以及印缅纸槽等环流系统的变化有关。分析表明，近４０年来６月降水分布型存在着年代际的气候振动，他们可能是大气及海温的短期气候变化的结果。     

气温差异明显 降水北多南少

2004年1～2月,我区月平均气温呈偏高趋势,但1、2月差异较大,1月接近常年,2月偏高明显;北疆降水持续增多,南疆1月降水多、2月少;北疆地区积雪偏厚,继2003年1月后,南疆部分地区再次出现稳定积雪。气象条件对冬麦和牲畜越冬有利。两月内共有5场较明显的天气过程影响我区。1 旬、月     

自动与人工观测数据的差异

利用全国2 400个国家站自动与人工平行观测期的第二年的对比观测资料,以及基准站1999-2010年所有雨量观测数据,对比分析了自动与人工观测的雨量数据差异,并对基准站雨量数据序列进行了显著性检验。结果表明：（1）自动与人工观测的雨量数据存在一定差异,且自动观测数据略大于人工观测数据,平均相对差值为1.8%;（2）两者在不同降水等级的月降水量平均差值介于-1.3~3.9 mm之间,当降水等级增大时,两者差值并非同比例增大;（3）两者的月平均最大相对差值为2.9%,最小相对差值为0.8%;（4）两者相对差值的空间分布表明,5月和9月偏差略高于7月;（5）通过对平行观测期的第2年自动月雨量值的显著性检验表明,在显著性水平a=0.05时,全国站点月雨量显著性检验未通过率为2%。

     

相似路径台风“摩羯”（1814）和“温比亚”（1818）影响南通降水差异成因分析

为探讨相似路径台风“摩羯”（1814）和“温比亚”（1818）影响南通降水的差异原因,从天气形势、物理量场等方面进行分析,利用水汽通量、假相当位温、湿位涡、垂直螺旋度等物理量对降水进行诊断,得到以下主要结论：1）两台风移动路径主要受副热带高压和冷空气的影响,副热带高压边缘气流为主要引导气流。两台风均有追随200 hPa辐散中心移动的趋势。2）较强冷空气的侵入、鞍形场中的缓慢移动、强正涡度和强盛上升运动、强水汽输送且低空长时间水汽辐合、大气斜压性增强和风垂直切变增大均是台风“温比亚”造成南通更强降水的原因。3）水汽通量辐合增强,低层正涡度中心、强上升运动,低层假相当位温大值区叠加上空假相当位温梯度带,垂直螺旋度增大与正值发展高度均与台风强降水有明显对应。     

An analysis of the difference between the multiple linear regression approach and the multimodel ensemble mean

An investigation of the difference in seasonal precipitation forecast skills between the multiple linear regression (MLR) ensemble and the simple multimodel ensemble mean (EM) was based on the forecast quality of individual models. The possible causes of difference in previous studies were analyzed. In order to make the simulation capability of studied regions relatively uniform, three regions with different temporal correlation coefficients were chosen for this study. Results show the causes resulting in the incapability of the MLR approach vary among different regions. In the Nino3.4 region, strong co-linearity within individual models is generally the main reason. However, in the high latitude region, no significant co-linearity can be found in individual models, but the abilities of single models are so poor that it makes the MLR approach inappropriate for superensemble forecasts in this region. In addition, it is important to note that the use of various score measurements could result in some discrepancies when we compare the results derived from different multimodel ensemble approaches.     

海南岛冷空气降水天气形势差异分析

利用2000—2017年海口常规探空资料、海南岛18个国家气象站的日降水量和欧洲中期数值预报中心再分析资料（ECMWF-Interim）,采用REOF和k-means聚类相结合的方法,对冷空气低空偏东急流（LLEJ）背景下海南岛暴雨和少雨两类天气的环流形势分别进行分类。结果表明：导致海南岛暴雨和少雨的主要环流形势分别有两种。总体上,暴雨型中的海南岛水汽输送条件以及抬升触发条件较好,而无雨型中海南岛受下沉运动控制,水汽输送条件一般。其中,暴雨Ⅰ型中海南岛低层至中高层深厚的偏东气流输送水汽和暖湿不稳定能量,较强锋面的抬升作用使不稳定能量释放导致强降水;暴雨Ⅱ型中海南岛低层（850 hPa以下）偏东气流输送水汽,南支槽和较弱锋面的抬升作用触发较强降水的发生;少雨Ⅰ型中海南岛受较强干冷空气影响,500 hPa为偏西风影响,700 hPa为反气旋环流控制,低层水汽条件差;少雨Ⅱ型中海南岛受西太平洋副热带高压环流影响为主,700—500 hPa皆位于反气旋环流中心附近,以下沉运动为主。     

袁河流域强降水的天气背景与回波特征分析

为了更好地监测预警江西袁河流域强降水天气,使用江西雨量资料、欧洲中心格点（1°×1°）再分析资料和江西雷达回波等资料,对袁河流域5次大暴雨过程进行分析,结果表明：（1）袁河流域强降水天气形势场是925～700 hPa切变线、低层辐合高层辐散中心、西南气流达到12～18 m·s-1等因素影响;T-LnP图上整层水汽充沛,可降水量在75 mm以上;降水前低层累积不稳定能量CAPE（1000 J/Kg）和对流抑制能CIN（100 J/Kg）。（2）强降水回波的组合反射率CR在50 dBz左右,回波顶高在13 km左右,垂直积分液态水含量在12 kg·m2左右;40 dBz回波顶高在6～7 km,45 dBz回波顶高在6.5 km以下。（3）强降水和回波强度dBZ成正相关,随降水的增强,回波明显增强;当回波强度≤20 dBz时,雨强几乎不变;当回波强度在20～35 dBz之间,雨强随回波强度增加而缓慢加大;当回波强度在35～50 dBz之间,雨强随回波强度加大明显增加;而当回波强度≥50 dBz时,雨强反而趋于下降或维持。研究结果对袁河流域强降水的监测预警和预报服务有指导意义。     

东北冷涡背景下沈阳地区一次强降水过程分析

利用辽宁省区域自动站、探空和多普勒雷达观测资料及ECMWF再分析资料,对2016年6月30日发生在沈阳地区一次局地短时强降水过程的天气特征及可预报性进行分析。结果表明：此次天气过程为东北冷涡背景下典型的午后强对流天气,白天太阳辐射加热使得沈阳城区温度高于周边区域,配合中低层的高湿环境具有较好的不稳定能量;暴雨发生前2 h,近地面至300 hPa高度西南气流不断增强,低空急流出口区减压,使得垂直运动增强,上升运动高度达到对流层顶,有利于触发和加强对流,1.5—3.0 km的16 m·s^-1的西南风脉动和急流减弱消失对降水发生和结束有较好的指示意义;午后低层辐合、高层辐散的不稳定层结在强降水发生前2 h建立,散度最大时段与强降水时间对应较好;雷达观测反映这次降水以低质心暖云降水为主导,具有较高的降水效率,地面辐合线触发了对流,并逐渐发展演变成带状对流系统。从数值预报的结果来看,模式未能报出城市下垫面对气象要素的影响,对于地面辐合线的预报存在明显的滞后偏弱,导致强降水预报难度增加。     

自动站与人工观测降水量差值的成因分析

通过自动站与人工站在降水量观测差值的对比,对差值原因进行了分析。     

自动站与人工观测降水量差值的成因分析

通过自动站与人工站在降水量观测差值的对比,对差值原因进行了分析。     

中国冬夏季气温和降水异常耦合关系的SVD与MEOF分析对比

以揭示中国冬、夏季气温、降水之间的同期耦合时空特征为例,比较了SVD与MEOF分析所得主要正交模的相关关系及均衡性,论证了SVD方法在揭示两个要素场序列互相关关系上的优越性。结果表明:1) SVD的分解对象仅包含反映两种要素场相关关系的信息,而MEOF还包含了两个要素场各自的自相关信息,前者分解对象更纯粹。2) MEOF和SVD揭示的气温和降水空间耦合模态正负异常分布大致相似,但相较SVD所揭示的耦合模态,MEOF分析的冬、夏季气温、降水主要正交模存在不均衡现象,即一个主要MEOF正交模往往侧重描述两种异常要素场中的一种,这种差异在冬季尤为突出。SVD方法揭示了中国冬、夏季同期气温、降水间局域高温少降水或低温多降水是二者主要异常配置,且相关性夏强冬弱。3)比较SVD、MEOF方法同序正交模的相关系数和均衡度发现,SVD多数正交模的相关系数较MEOF的更大、更稳定,且均通过显著性检验,MEOF的冬季部分正交模相关系数未通过显著性检验; SVD主要正交模的均衡性冬季优于MEOF分析、夏季优于(第一模态)或者接近于(第二、三模态) MEOF分析。故SVD方法是揭示两要素之间耦合关系的更好方法。