梅雨雨带北跳过程研究

2020年梅雨持续时间长,雨量偏多;暴雨范围广、过程雨量大;雨带南北摆动大,但强降雨落区重叠度高。利用NCEP/NCAR再分析资料,针对行星尺度环流系统演变进行分析发现,梅雨期内,亚欧中高纬维持稳定的阻塞形势,环流经向度大,冷空气活动频繁并向江淮流域渗透。同时西太平洋副高（简称副高）显著偏强偏西,副高引导的水汽向江淮流域输送明显偏强;季风爆发后,来自孟加拉湾和南海的西南气流携带充沛的水汽往江淮流域的输送也较强。此外,副高北跳偏晚,冷暖空气在江淮流域长时间交汇,致使梅雨锋偏强,降雨明显偏多。6—7月,南亚高压和副高存在频繁的南北摆动,造成雨带南北摆动大,但主流业务模式在中期时效内对副高的预报偏差仍然较大。目前集合预报模式对500 hPa大尺度环流系统的可用预报时效大约5 d;而200 hPa环流系统的可用预报时效能达到9 d左右。因此在中长期预报中,应更关注高层系统的演变和调整,及时抓住预报信号。

     

2015年6—8月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验

对2015年6—8月T639、ECMWF及日本（文中简称EC和JP）数值模式的中期预报产品进行了对比分析和检验,结果表明：三个模式对亚洲中高纬环流形势的调整和演变具有较好的预报性能,其中EC模式的预报效果最好。EC模式对西太平洋副热带高压的预报较为准确,T639模式的预报与实况存在一定偏差。三个模式均能较好地预报出2015年7月新疆持续性高温天气,且对北方地区850 hPa温度的预报较零场均偏高。在南方地区,三个模式预报的温度偏差比北方地区小,EC模式的预报效果优于T639和JP模式。对于1513号台风苏迪罗,T639模式较好地预报了台风的登陆位置和路径变化,强度预报略偏强,而EC模式预报的台风登陆时间偏早。     

2018年汛期我国东部雨季天气特征分析

2018年主汛期我国平均降水量为652.0 mm,较常年同期偏少95.0 mm。空间分布上呈现出北方降水偏多,南方降水偏少的总体特征。其中华南地区前汛期降水量较常年偏少5～8成,江淮地区梅雨季降水量较常年偏少4～8成,华北地区降水量较常年偏多2～8成,局地偏多2倍以上。除华北雨季开始时间较常年偏早外,华南前汛期、江淮梅雨期开始时间均较常年偏晚。2018年主汛期全国平均降水日数71.29 d,较常年偏少12.67 d。共出现暴雨5229站日,较常年偏少280站日。华南前汛期降水阶段性明显,中前期冷空气较弱,副高异常偏强是降水偏少的重要原因,后期南海季风爆发,水汽条件明显改善,中高纬度环流经向度增大,降水明显增强。江淮梅雨期间,长江中下游地区高层辐散抽吸的动力条件以及低层水汽辐合均较常年同期偏弱,是梅雨期降雨强度整体偏弱、梅期偏短的重要原因。华北雨季期间,东北亚稳定维持着一个异常反气旋环流,在中纬度地区形成东高西低的环流形势,是华北地区出现强降水的重要原因之一。2018年汛期全国共出现34次区域性暴雨过程,区域性暴雨过程的次数与常年同期基本持平或略偏少,全国暴雨站日也较常年同期略偏少。     

一次梅汛期强降雨过程的中期时效预报误差分析

2016年6月30日至7月4日,中国长江流域发生了入汛以来最强的一次极端降雨过程,但对雨带位置的预报却出现了显著误差。为此,本文基于欧洲中期天气预报中心的预报资料,利用天气学诊断方法,分析了确定性和集合预报的基本情况,讨论了预报误差产生原因及其演变特征。结果表明：梅雨锋上次天气尺度波动在中国黄淮—辽东半岛到朝鲜半岛—日本东部一带呈“负—正—负”的分布,它的强弱对雨带位置的变化起着重要影响。当该波动偏强时,有利于低层季风向北伸展,加之冷空气强度偏弱,进而造成雨带位置偏北,反之亦然。此外,通过对比集合预报成员中的准确和偏北成员组,发现该次天气尺度波动来源于青藏高原东北部的初始误差场。伴随着中纬度西风波动的向东传播,该误差在中低层沿着梅雨锋向东移动、并不断增强,最终造成中国长江中下游地区雨带位置明显偏北。     

2015年12月至2016年2月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验

对2015年12月至2016年2月T639、ECMWF及日本（文中简称EC和JP）数值模式的中期预报产品进行了对比分析和检验,结果表明：三个模式对亚洲中高纬环流形势的调整和演变具有较好的预报性能,其中EC模式的预报效果最好。对850 hPa温度场的预报,JP模式的平均预报误差较小,预报性能较好,EC模式对南、北方地区的温度预报均偏高,T639模式对北方地区的温度预报明显偏低。对于2016年1月的一次全国性寒潮过程中地面冷高压的预报,三个模式中T639模式对冷高压的强度预报与零场更为一致,而EC和JP模式的预报以偏弱为主。     

灾害风险的决定因素及其管理

灾害风险的影响不仅由灾害本身决定,更取决于风险的决定因素——暴露度和脆弱性。暴露度和脆弱性是动态的、多维度的。高暴露度和脆弱性是不平衡发展的结果。在气候变化的背景下,只有正确认识暴露度和脆弱性的维度,重视风险沟通和风险累积,选择适当的方法进行风险评估,才能设计和实施有效的灾害风险管理战略以适应长期气候变化。在致力于降低、转移和分担风险的同时,还要对灾害风险进行防御和响应,提高对不断变化的风险的恢复力。通过使用这些整合的灾害风险管理方法,灾害风险管理决策与应对措施会限制暴露度和脆弱性,使气候变化适应成为可能。     

前冬北半球环状模对春季中国东部北方地区极端低温的影响

对1959—2008年前冬(12—3月)北半球环状模与春季(3—5月)中国东部北方地区极端低温事件的关系进行诊断分析,发现前冬北半球环状模与春季中国东部北方地区极端低温事件存在显著负相关。当前冬北半球环状模偏强时,春季中国东部北方地区上空对流层高、低层分别出现位势高度的负、正异常,对应异常的下沉增温,东北冷涡偏弱,极端低温事件发生频次偏少,强度偏弱;反之,当前冬北半球环状模偏弱时,春季该地区极端低温事件发生的频次偏多,强度偏强。进一步研究表明,欧亚雪盖在前冬北半球环状模对春季中国东部北方地区极端低温的影响中起到潜在的桥梁作用,当前冬北半球环状模偏强(偏弱)时,同期欧亚大陆中高纬度地区偏暖(偏冷),欧亚雪盖面积较小(较大)。另外,欧亚雪盖面积异常具有较强的持续性,可以从前冬持续到春季。因此,当前冬欧亚雪盖面积较小时,春季欧亚雪盖面积也偏小,且对应春季东北冷涡强度偏弱,中国东部北方地区地表气温偏高,极端低温事件发生的频次偏少,强度偏弱;反之亦然。前冬北半球环状模与春季中国东部北方地区极端低温事件的负相关关系为预测中国东部北方地区春季极端低温事件的变化提供了一个潜在的前期信号。     

延伸期温度预报误差订正技术初探

应用滑动平均误差订正方法和历史偏差订正方法,对欧洲中期天气预报中心的数值模式延伸期2 m温度预报进行误差订正。研究发现,应用滑动平均误差订正方法进行11～15 d逐日温度预报订正时,25～30 d是最优的训练期长度。对2018年订正预报的检验分析显示,应用上述两种误差订正方法均可减小模式预报的系统偏差,有效修正模式温度预报较实况明显偏低的问题,并将预报准确率提高30%以上。在6—10月,订正后的温度预报平均绝对误差基本在2℃以内,具有一定的参考性,其业务化产品可支撑预报员的业务预报需求。在15 d内的延伸期预报时效上,两种订正方法对温度预报的订正效果差异并不明显。随着时效的延长,历史偏差订正方法的优势逐渐显现。     

2015年1月大气环流和天气分析

2015年1月大气环流主要特征为：北半球极涡呈偶极型分布,中心气压均较常年偏低。欧亚中高纬环流呈三波型,以纬向环流为主;西太平洋副热带高压和南支槽的强度接近常年平均水平。1月全国平均气温为-3.1℃,较常年同期（-5.0℃）偏高1.9℃,为1961年以来同期最高。全国平均降水量14.4 mm,较常年同期(13.2 mm)偏多气候中心原数据为9.0,但计算为9.1,但分布极不均匀,西南地区、西北地区和华南南部降水偏多,而华北至江南一带则明显偏少,北京等地几乎无降水。月内仅在上旬出现了1次全国范围中等强度冷空气过程,而降水过程有5次。上旬后期,云南等地出现了创历史极值的强雨雪天气,气象干旱得到有效缓解。月末中东部地区出现入冬以来最大范围雨雪过程,贵州等地出现冻雨。中东部月内共出现3次大范围雾 霾天气。