东北地区温带气旋暴雪过程的大气河特征

利用2007-2020年的常规观测、东北地区6 h和24 h降水资料以及欧洲中期天气预报中心ERA5再分析资料,对东北地区温带气旋暴雪过程有/无大气河伴随进行了统计,并对比了有/无大气河伴随时环境场特征的异同。结果表明：83%的温带气旋暴雪过程有大气河伴随,其中59%的大气河登陆东北。11月和3月的暴雪过程大气河出现的频率最高,12月和1月基本无大气河伴随。南方气旋和黄淮气旋参与的暴雪过程大气河出现的频率高且强度强,相应的降水量较大;蒙古气旋暴雪过程大气河出现的频率低,降水量较小。有大气河伴随的暴雪过程高空急流有2支,低空急流强;500 hPa上有冷涡,形成切断低压和大气河相互作用有利于强降水的形势;850 hPa有明显的暖舌和较强锋区,因而有利于水汽输送和动力抬升,主要为冷锋降雨和暖锋降雪。无大气河相伴的暴雪过程高空急流有1支,低空急流弱;500 hPa上无冷涡,西风槽较弱;850 hPa锋区和低涡强度较弱,高空辐散和水汽条件差,主要为暖锋降雪。有大气河伴随时暴雪过程的水汽主要源自东海和黄渤海,低层不稳定层较厚,边界层水汽辐合区宽广且强,上升运动较强;无大气河伴随时水汽主要源自日本海...     

温带气旋

气旋是产生大范围降水、大风等天气现象的主要系统,它的水平尺度是二、三百公里至二、三千公里,属中间尺度系统。 一、气旋的分类 在北半球的不同地区,围绕中心作逆时针旋转的低压系统,按热力性质不同,一般把它分为三类。即温带气旋、副热带气旋和热带气旋。温带气旋主要出现在副热带高压北边的中、高纬地区。它发生在极地空气和热带空气交汇之处,斜压性强,气旋中心比四周冷。这种     

辽宁省温带气旋龙卷的环境参数特征

基于上海青浦双偏振雷达、武汉多普勒天气雷达、新一代天气雷达组网拼图、地面加密自动气象站和ERA5再分析等数据,对2021年5月14日夜间苏州、武汉相继出现的致灾严重的龙卷天气过程,从天气背景、地面触发机制、雷达探测特征和环境参数等方面进行了对比分析,结果表明：(1) 苏州、武汉两地龙卷均发生在西南暖湿气流强迫背景下,低层高温高湿,均受到低空急流和超低空急流影响,但两地龙卷发生位置与对应的急流位置不同,苏州龙卷西侧对应东侧急流出口区,武汉龙卷正好对应西侧急流出口区;(2) 苏州龙卷是由阵风锋引起的辐合线配合强度适宜的弱冷池触发的;武汉龙卷发生时地面存在中尺度辐合中心和弱冷池;(3) 两地龙卷均发生在孤立右移超级单体伴随低层中气旋突然加强之时,龙卷涡旋特征(TVS)分别出现在苏州龙卷和武汉龙卷发生前2 min和3 min;(4) 有别于美国龙卷发生的环境条件,苏州龙卷发生在高的对流有效位能、较低的抬升凝结高度和对流抑制能量以及中等偏弱的风暴相对螺旋度和垂直风切变条件下;武汉龙卷则发生在弱的对流有效位能、较低的抬升凝结高度、较高的对流抑制能量以及强的风暴相对螺旋度和垂直风切变条件下。比较而言,两地龙卷发生前和发生时,苏州龙卷的热力条件较好、动力条件中等偏弱,而武汉龙卷的动力条件较好、热力条件偏弱,可见两地龙卷均发生在热力和动力条件互补的环境下。

     

北太平洋温带气旋的气候特征

利用1968—1987年海平面天气图,通过统计分析概括出北太平洋温带气旋的一些天气气候特征,包括气旋发生的频率,气旋的强度,气旋强度随时间的变化,气旋生成和消散位置的地理分布,强气旋的时空分布,气旋大风的强度和出现方位等。     

辽宁省温带气旋龙卷的环境参数特征

利用欧洲中期天气预报中心ERA5再分析数据,统计1979—2020年辽宁省42个温带气旋龙卷环境背景和物理量参数特征,结果表明:辽宁省温带气旋龙卷多发于温带气旋中心的西南、东南象限,与冷锋前暖区相对应,主要分布在辽河平原中西部及渤海湾沿岸,强龙卷(EF2及以上级别)占比为28.6%。风暴相对螺旋度和对流有效位能的大值区出现在气旋西南—东南象限,呈带状分布,龙卷风暴主要分布于风暴相对螺旋度大值区西北侧、对流有效位能大值区的顶端的强梯度区附近。强龙卷参数最大值达0.7,其大值区与EF2及以上级别龙卷相对应。地面冷锋和干线是温带气旋龙卷的关键触发系统,对比近气旋中心和冷锋尾部湿度垂直分布,后者所表现的高层强干侵入导致风暴产生更强的冷池,过强的下沉气流可能是龙卷产生的不利因素。温带气旋龙卷多分布于高空急流左侧气流的分流区内,对应高空强辐散区。0~3 km垂直温度递减率大值区与气旋中心附近的弱龙卷高发区有较好对应关系。     

夏季进入北极温带气旋的活动特征及其影响因素

进入北极地区的气旋在移动过程中往往伴有大风、强降水等特征,对北极气候变化有深刻的影响。基于NCEP2再分析资料,识别并跟踪了北半球夏季(6—8月)从中纬度进入北极的温带气旋,考察了其年际变化特征和影响因素。结果表明：1979—2019年夏季进入北极的温带气旋共867个,其中消失在北极边缘区域和中心区域的数量分别为688个和161个,且后者平均强度更大、平均持续时间更长。分区域研究发现,夏季从陆地进入极区的气旋个数较多,而从海洋进入极区的气旋强度更大,活动更为剧烈。对进入北极的气旋年际时间序列进行分析发现,夏季进入北极的气旋个数和强度均存在年际变率,其中气旋个数的年际变率尤为显著。气旋个数年际变率主要周期为5 a,强度的主要周期约为2.7 a。进一步分析发现,引导气流是影响气旋向北移动的重要因素。此外,夏季北大西洋气旋强度与同期北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation, NAO)指数存在较好相关。研究还表明,进入极区气旋活动的年际变化受大气斜压不稳定性的影响,在北太平洋地区区域平均的Eady增长率与气旋个数和强度的相关性均最强,相关系数分别为0.4和0.5。     

1949—2015年北上热带气旋特征

利用1949—2015年CMA STI热带气旋(TC：Tropical Cyclone)最佳路径数据集、NCEP25°×25°再分析资料及常规资料,对北上TC特征进行研究。结果表明：1949—2015年进入北上定义区的TC共计91个,占西北太平洋（包含南海）TC总数41%,年平均14个;进入定义区最早5月,最晚9月,最多8月,但7月北上几率最大。依据TC运动形态特征将北上TC路径分为转向北上和直接北上两大类,其中转向北上TC转向之后路径与转向点密切联系,这对北上TC路径预报有重要意义。北上TC生成源地主要在8°~25°N,122°~155°E,不同路径北上TC源地纬度、经度分布有差异,源地偏北的TC未来转向点偏北和直接北上的可能性大。北上TC一般在定义区外20°N左右达到生命史最大强度,进入定义区后强度大多减弱为热带风暴,强度越强减弱速度越快;进入影响区后发生变性的TC明显增加。北上TC路径与西太平洋副热带高压的主体位置、形态和强度有关,副高西端高脊的引导气流决定北上TC未来路径是转向还是北上,西脊点的位置决定北上TC未来转向点的位置。不同路径北上TC暴雨和大风天气区分布存在差异,中纬转向、高纬转向和直接北上路径是造成北方强烈降水和大风的主要路径。     

影响靖宇地区温带气旋的统计分析

核电站因它不排放如二氧化碳这样的温室气体,核电对降低能源部门的碳密集作出了贡献,因此愈益受到人们的重视.在对核电站地区的天气、气候环境进行分析的基础上,对影响靖宇核电站地区的温带气旋作了研究.结果表明:1949-2007年期间影响靖宇地区的温带气旋计111个;受温带气旋影响的年数有41年(约2/3).影响靖宇地区且产生强降雨的温带气旋,主要发生在6、7、8月这3个月,并且一半以上出现在7月.影响靖宇地区的温带气旋大部分是东北气旋,占总数的65%;蒙古气旋与华北气旋次之.此外,对造成严重影响的温带气旋的个例也从天气学角度进行了分析.     

影响南宁热带气旋路径统计特征

利用1965～2003年39年资料，对比分析了影响广西与南宁的热带气旋影响频数与路径异同，得到影响南宁市的热带气旋气候统计分布特征，供南宁市热带气旋路径预报时参考。     

影响南宁热带气旋路径统计特征

利用1965～2003年39年资料,对比分析了影响广西与南宁的热带气旋影响频数与路径异同,得到影响南宁市的热带气旋气候统计分布特征,供南宁市热带气旋路径预报时参考.     

引发东北极端暴雪的黄渤海气旋爆发性发展机制

利用高分辨率观测资料和ERA5再分析资料, 分析造成2021年11月7—8日东北极端暴雪的温带气旋结构特征及爆发性发展机制, 结果表明:温带气旋发生在高空冷涡背景下, 地面气旋在黄海形成后出现爆发性快速增强并沿东北地区东部北上。地面降雪区主要分布在气旋西侧, 且降雪强度与气旋的发生发展密切相关;地面气旋在爆发性发展后由叶状云系演变为逗点涡旋云系, 并表现出明显的锋面断裂和暖锋包卷;其垂直结构也先后出现高空锋区断裂、干暖核形成和中性锢囚锋区加强;西伯利亚高压脊、华北高空槽和东北高压脊3个异常中心构成Rossby波列, 随着高度异常中心不断东移及波能量向下游地区频散, 华北高空槽区的波作用通量明显增大导致华北冷涡快速增强, 涡度因子的急剧增大有利于地面气旋爆发性发展;随着平流层位涡高值区沿等熵面不断向南发展和向下传播, 导致中层冷涡快速发展并向下伸展, 诱发地面气旋爆发性增强。     

(五)温带气旋的卫星云图特征

在东亚,气旋生成的主要区域集中于两个地区。一个在北方,介于45—55°N之间,活动于蒙古到我国东北一带;一个在南方,介于25—30°N之间,即长江流域。这两个地区中气旋的发生与发展在卫星云图上是有反映的。     

温带气旋概念模式的最新进展

一、引言回顾温带气旋概念模式发展的历史,常引证挪威锋面气旋模式(Bjerknes 和 Sol-berg,1922)作为随后概念发展的起点。然而,Kutzbach(1979)的独特历史见解提醒我们,那些重要的结构上及动力上的概念化过程,是在前一世纪由欧洲及美国气象学家发展的。我们先介绍这些先驱探索者提出的模式个例,认识一下他们敏锐的洞察力和对我们气象学遗产宝库所作的贡献。接着,有选择地讨论了从挪威“Bergen”气象学派时代到现在为止几个气旋锋面模式的发展,其中包括从外场研究和数值模拟中得到的最新进展。     

温带气旋和梅雨锋的卫星云图特征

介绍温带气旋和梅雨锋的卫星云图特征.温带性气旋是来自不同方向的三支气流(暖输送带、冷输送带、干带)的汇合过程,梅雨锋气旋是气旋簇中的一系列气旋波中所处纬度最低的.在西藏高原东侧的中国东部地区,由于与特定地形、地理条件相伴的动力、热力作用,对流层上部从高原东伸的脊与它北侧的副热带急流夹得很紧,两者之间有多方向的外流;而对...     

北半球温带气旋的变化

许多学者对近半个世纪以来温带气旋的频数、强度和路径的年际、年代际变化等特征进行了研究,并探讨了温带气旋变化与大气环流的关系,试图揭示气候变暖背景下温带气旋变化的可能原因。较为一致的研究结论是：在全球变暖背景下,北半球气旋活动的变化显示出在中纬度明显减少,而在高纬度增加的趋势,意味着气旋的路径已经明显地北移。研究还表明,气旋活动的变化与对流层斜压性、急流以及北大西洋涛动、海温梯度等因素有关。     

2010—2019年春季影响大连的温带气旋特征及爆发性气旋成因分析

利用常规和加密气象观测、NCEP再分析、云图等资料,对2010—2019年春季影响大连的温带气旋特征及爆发性气旋造成的极端天气的物理机制进行分析。结果表明：春季进入到渤海、黄海北部的气旋平均每月2.4个;气旋一般先进入黄海,进入黄海和经渤海进入黄海的温带气旋总计有84.5%进入黄海北部,且春季进入黄渤海的气旋73%会给大连地区带来大风或降水天气,影响大连东部沿海的几率远高于其他地区;产生较强灾害性天气的爆发性气旋多发生在春季,路径基本都是由西南向东北方向移动。爆发性气旋主要是因为温带气旋经过黄渤海后短时间快速降压,到大连陆地发生爆发性发展,这种温带气旋的发展一般从低层开始,具有较强的锋区和斜压性,爆发阶段位于正涡度平流最大的高空急流出口区,对应低空位于低空急流左前方辐合区。较强的冷、暖温度平流是造成极端降水和大风天气的主要因素,暴雨的形成主要是温带气旋带来的暖湿气流持续输送,并伴有较强上升运动促使的水汽垂直输送,整层水汽充沛;当低空急流发展和冷、暖空气交绥时,出现了在高湿、高温的湿斜压锋区上的强降水;而北路强冷空气与黄、渤海上爆发性发展的温带气旋形成极强气压梯度,是出现极端大风的主要原因。     

一次江淮气旋暴雪的积雪特征及气象影响因子分析

利用自动站、人工加密观测及常规观测资料,通过对2017年2月21—22日一次江淮气旋暴雪过程积雪特征的分析,揭示了近地面气象要素对积雪深度的复杂影响。结果表明:(1)江淮气旋系统特有的空间结构导致山东南、北地区的降雪量和积雪深度不均衡分布。(2)积雪深度具有时效性,在降雪结束时达到峰值,因温度的变化导致峰值不一定维持到次日08时。(3)积雪深度是近地面多气象要素共同作用的结果,降水相态、降雪量、降雪强度、气温、地温和风速均有影响。主要表现为:雨夹雪在转为纯雪之前可产生不超过1 cm的积雪,如果不转雪则不会产生有量积雪;各地降雪含水比差异较大,全省平均为0. 5 cm·mm~(-1),低于全国平均值;在降雪不融化的情况下,降雪量、降雪强度越大则积雪越深,降雪强度大是气温和地温都高于0℃时产生积雪的必要条件;地温和气温越低对积雪形成越有利,积雪开始产生时的地温最高阈值多在0℃左右,地温先突降后缓升是积雪产生前后的共性特征,积雪产生后1～2 h内地温略有上升并逐渐趋于稳定;积雪产生时气温一般低于0℃,气温高于0℃时大部分降雪融化;有利于产生积雪的平均风力多不超过2级,极大风则在3～4级以下。     

北上热带气旋气候特征分析

北上热带气旋是影响我国华北和东北地区的重要天气系统,其带来的大风和暴雨,常常造成我国北方地区的风灾和水灾。利用建国以来56 a的气象资料,对影响我国的北上热带气旋进行气候分析。结果表明:从时间上看,平均每年约有3个北上热带气旋,最早出现在5月下旬,最晚出现在11月中旬,其中以7月和8月为最多;每年6—9月为北上热带气旋登陆季节,7月和8月登陆的热带气旋占85%。从强度上看,能够到达北方的热带气旋一般都是较强的热带气旋,在进入北上热带气旋定义区后,总体强度明显减弱,但在进入黄渤海时仍能够达到台风的强度;与北上热带气旋相比,北上登陆热带气旋的强度更大。统计分析发现,在辽宁和华北登陆的热带气旋,其强度大于在山东半岛登陆的热带气旋。北上登陆热带气旋和北转向、中转向的热带气旋一般均能产生暴雨和大风。