北京地区预报失误的两次降雪过程分析

利用常规资料、NCEP1°×1°再分析资料及多种新型探测资料,对北京地区2011年深秋初冬季节预报接连失误的11月29日和12月2日两次降雪天气过程进行了分析。结果表明:①11月29日,在地面偏东风配合倒槽的有利形势下北京未出现降雪的重要原因之一是偏东风为干冷性质,且层次深厚,北京边界层湿度条件差。对流层低层冷空气快速南压填塞倒槽是预报出现失误的另一重要原因。②12月2日降雪过程,925hPa的切变线和地面锋面为边界层的水汽辐合抬升提供了动力条件,对流层中下层的水汽输送为降雪提供了水汽条件。③对比研究表明,北京地区冬季降雪预报要特别关注边界层湿度的变化,当边界层内水汽条件较差时,即使中高层有明显的天气系统也不易产生降雪。当边界层湿度条件好,并配合有边界层辐合系统时,即便对流层中层没有明显天气系统,也会产生降雪。     

准噶尔盆地南缘新生代构造特征及其与砂岩型铀矿成矿作用初析

准噶尔盆地南缘盆山结合部中新生界沉积巨厚,新生代变形强烈,是研究新盆山耦合的理想场所,也是我国砂岩型铀矿找矿的远景区段。本文在综合前人资料和野外观测分析基础上,根据新生代构造活动特征,将准噶尔盆地南缘划分为博格达山前和西部断褶带两个构造分区,博格达山前以强烈的逆冲推覆为特征,发育多条活动的逆冲推覆断裂; 乌鲁木齐以西至乌苏南的西部断褶带则发育三-四排的褶皱-逆冲断裂构造带。对采自博格达山前逆冲推覆断裂带内的方解石和断层泥,利用电子自旋共振测年手段,推测博格达山前的富康-吉木萨尔断裂带和北三台断裂带分别在0.7~1Ma和0.25Ma期间,经历了一期重要的逆冲推覆作用。结合盆地南缘砂岩型铀矿的展布规律及其成矿条件的分析,探讨了新生代构造运动对砂岩型铀矿成矿的控制作用,认为西部断褶带的第一排构造带具有较好的成矿前景,而博格达山前由于新生代构造活动强烈而相对成矿不利,为此提出了准噶尔盆地南缘砂岩型铀矿成矿“构造优先权”的构造控矿模式,进而指出了区域找矿的优选区段。     

2009年深秋北京大雪过程的成因分析

北京地区的初雪平均在11月28日前后。2009年10月31日夜间至11月1日白天北京出现雨转雨夹雪,再转大雪的天气过程。作为初雪,这是北京22年来罕见的。分析表明,这次过程降水前12和6 h华北中东部的黄河下游以北地区对流层中低层受一致的西北气流控制,前期水汽输送和积累不明显。北京地区在10月这样一个相对干燥的季节和前期水汽不充沛的环流形势下产生大雪局地暴雪,实不多见。文章利用中国气象局MICAPS常规气象资料和北京地区风廓线雷达、微波辐射仪、地面自动站等多种本地加密探测资料,对这次大雪过程进行了动力计算和成因分析。结果显示,由对流层上层贝加尔湖强冷空气向南爆发所引发的动力作用是北京这次初冬大雪形成的主要原因。大雪发生前500 hPa正涡度平流区、对流层中上层水平辐散中心、对流层中下层水平辐合中心呈垂直结构控制北京,为北京地区提供了有利的上升运动动力环境。山前和平原地区近地面东南风,边界层偏东风及边界层以上的对流层底层偏西风的风廓线分布在北京西部地形作用下产生动力抬升和局地对流,增强了北京西南部的降雪。这次北京大雪的水汽条件源于近地面偏南风和东南风的短时间局地增湿,以及这种增湿在高空强冷气团作用下产生的对流层中低层的局地水汽辐合。     

MODE方法在降水预报检验中的应用分析

采用WRF模式MET检验包中MODE方法,对BJ-RUC降水预报产品进行客观检验。使用2008—2009年汛期北京自动站逐小时降水数据,挑选出2个及以上站3小时累计降水≥50 mm的局地强降水个例及主要降水时段,根据其环流形势及影响系统进行分型,并将其归纳出三种型：西来槽型、低涡型、切变线型。分别针对这三种型中强降水个例的主要降水时段进行检验。在检验中使用BJ-RUC模式降水预报产品,实况数据使用与强降水时段相对应的雷达QPE降水估计产品。检验结果表明,BJ-RUC模式降水漏报比空报造成的误差更为明显,对移动较明显的西来槽型降水预报能力较差,相似度评分与TS评分没有本质区别,但它能给模式应用和模式开发人员提供更多有用信息。此项工作能为该模式应用及模式改进提供参考依据。     

用地面加密自动观测资料对北京地区一次飑线过程的分析

利用北京地区S波段Doppler雷达和地面5分钟加密自动站资料对发生在北京地区的一次典型飑线过程进行分析。结果表明:(1)飑线影响时自动站气象要素出现风向突变、风速骤增、温度下降、气压陡升等突变;(2)降水和雷暴大风与地面涡度有很好的对应。降水发生的位置及其与正涡度区的距离的变化能预示对流单体未来的发展趋势;(3)地面水汽通量(P)能直观地反映雷暴单体的地面出流,地形辐合线以及低层水汽输送等中小尺度特征。雷暴单体地面出流造成的正水汽通量与地形引起的正水汽通量的合并以及低层的东风配合加强了山前的辐合和抬升作用,是此次过程中雷暴在山前地区得到发展并造成局地强降水以及雷暴大风的主要原因。利用地面水汽通量制作雷暴发展潜势预报有意义。     

国庆60周年演练中一次降水过程的短时预报服务

由于降水的原因,原定于2009年9月5日晚间的国庆60周年彩排向后平移24小时进行。在预报北京地区有连阴雨的天气背景下,利用风云2C、新一代天气雷达网、地面自动站、垂直风廓线、微波辐射计等多种高时空分辨率探测资料,结合BJ-RUC产品,对北京天安门降水进行精细化的短时预报。通过采取严密监视天气变化,跟进式精细化预报服务的措施,顺利完成了这次重大气象服务的保障任务。再次证明多种新型探测资料在对大气物理状况的释用,填补常规探测资料时空分布的不足等方面的应用价值,这些资料有助于对天气系统位置、强度变化的确定;雷达回波拼图可以得到较大范围降雨区的位置、移向和移速,在天气系统较为稳定的情况下可以进行2小时以上的外推。     

应用多种探测资料对比分析两次突发性局地强降水

为了做好突发性局地暴雨的临近预报和预警,利用常规天气图、BJ-ANC系统的北京区域雷达拼图和VDRAS风场、地面自动站、风廓线雷达的水平风垂直廓线、卫星云图等多种探测资料,对2009年7月13日和2008年8月14日北京城区的两次突发性强对流局地暴雨天气的影响系统和中尺度系统进行了对比分析,提炼了城区突发对流性暴雨预报预警的预报着眼点。分析表明：两个个例在水汽输送条件、中低层的动力条件、冷空气侵入等方面有有利的天气尺度条件;暴雨之前卫星云图上介于南北两个系统之间的晴空区、对流系统的发生发展与1 km以下的中尺度辐合中心的联系等方面有相似之处;而在雷达回波的移向移速、各层VDRAS风场配置及风廓线雷达资料中水平风垂直廓线结构等方面有差异。通过分析研究,进一步提高了运用高时空分辨率资料作短时突发性对流性暴雨的预报能力,这对于主汛期的预报和服务工作有十分重要的作用。     

无人机探测“海鸥”台风中心附近的资料初步分析

2008年7月18日和19日,在中国大陆首次利用无人机探测手段对台风"海鸥"(0807号)进行了探测,根据19日台风减弱为热带风暴过程中的飞行探测资料,初步分析结果如下:飞行高度500 m,飞行时间近3小时,距离台风中心最近距离约为100 km,获取了探测期间的全部气象要素数据(温度、相对湿度、气压和风速),数据获取率达到90%以上.探测期间内的气压平均值为949.1±9.7 hPa,温度平均值为24.2±1.3℃,探测期间内,无人机基本处于降水云系中.故相对湿度较高,平均值为(88.4±6.1)%.通过对探测数据的初步分析,说明这种小型无人机具有探测台风边界层气象要素的能力.