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近20 a塔城地区暖区暴雪环流分型及成因分析

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干旱区地理 2022年第6期45卷 1718-1728页

作者：魏娟娟万瑜张俊兰赵凤环李桉孛新疆维吾尔自治区气象台新疆乌鲁木齐830002

选用2000—2019年11月—次年3月塔城地区7个国家气象观测站逐日降水、温度、常规地面和高空观测资料、美国国家环境预报中心(NCEP)再分析资料,确定近20 a塔城地区暖区暴雪天气过程并进行分析。结果表明:(1)塔城地区暖区暴雪发生于塔额... 详细信息

选用2000—2019年11月—次年3月塔城地区7个国家气象观测站逐日降水、温度、常规地面和高空观测资料、美国国家环境预报中心(NCEP)再分析资料,确定近20 a塔城地区暖区暴雪天气过程并进行分析。结果表明:(1)塔城地区暖区暴雪发生于塔额盆地的塔城站、裕民站和额敏站,塔城站出现频次最多;时间分布上,11月和12月出现暖区暴雪的频次最高,且主要集中在11月中旬—12月上旬,1月次之,2月最少。(2)塔城地区暖区暴雪分为3类:低槽前部型、横槽底部型和西北急流型,地面低压为西方和西北路径。低槽前部型是最典型的暖区暴雪形势,主要出现在11月—12月上旬,发生在西西伯利亚低槽前部锋区与南支中纬度短波槽汇合区,地面低压为西北路径;横槽底部型主要出现在11月—次年1月,发生在极锋锋区底部偏西气流和中纬度暖湿西南气流汇合的强锋区中,地面低压为西方路径;西北急流型主要出现在11—12月,发生在极锋锋区西北气流中,地面低压为西北路径。(3)500~300 hPa强西北或偏西急流、700 hPa偏西低空急流、850 hPa暖式切变的叠置区与暖区暴雪落区一致,低槽前部型和西北急流型为锋前暖区产生暴雪,横槽底部型为低压右前部暖锋锋生产生暴雪。(4)低槽前部型和横槽底部型的水汽均为偏西路径,来自地中海、阿拉伯海的水汽经里海、咸海增强后向暴雪区输送;西北急流型有偏西和西北2条水汽输送路径,来自高纬度巴伦支海的水汽与来自中低纬度里海、咸海、地中海、阿拉伯海的水汽在巴尔喀什湖附近汇合后向暴雪区输送,较强的水汽输送伴随低层明显的水汽辐合,强辐合中心位于850~700 hPa之间。

关键词：暖区暴雪时空分布特征天气学分型天气系统三维配置

1961-2019年乌鲁木齐市暴雪环流分型及其成因分析

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干旱区地理 2022年第2期45卷 379-388页

作者：李桉孛万瑜张俊李如琦芒苏尔·艾热提李娜新疆维吾尔自治区气象台新疆乌鲁木齐830002 成都信息工程大学大气科学学院四川成都610225

利用1961—2019年降雪期乌鲁木齐市5个国家气象站日降水资料、NCEP逐日4次0.25°×0.25°和1°×1°再分析资料,统计分析乌鲁木齐市暴雪特征及大尺度环流形势,归纳出现暴雪的3种典型环流类型,并分别选取典型个例进行诊断和对比分析。结... 详细信息

利用1961—2019年降雪期乌鲁木齐市5个国家气象站日降水资料、NCEP逐日4次0.25°×0.25°和1°×1°再分析资料,统计分析乌鲁木齐市暴雪特征及大尺度环流形势,归纳出现暴雪的3种典型环流类型,并分别选取典型个例进行诊断和对比分析。结果表明:(1)乌鲁木齐市暴雪发生频率以0.3次·(10a)-1趋势上升,具有准20 a振荡周期,发生次数最多为3月(40%),11月次之(32%)。(2)乌鲁木齐市暴雪分为槽前西南气流型、高空槽东移型和强锋区型,强锋区型比例最高但降雪量小,槽前西南气流型持续时间长且降雪量最大,高空槽东移型最少但影响面积更大且雪强更强。(3)乌鲁木齐市暴雪的主要影响系统为300 hPa极锋急流、500 hPa偏西或西南气流、700 hPa低空偏北急流和850 hPa西北气流。(4)形成乌鲁木齐市暴雪的机制为低层偏北气流遇山堆积迫使暖湿空气抬升形成“冷垫”,并与500 hPa以上西南气流形成强垂直风切变和深厚的锋生区,但因三类过程强锋生维持时间和锋面斜率与伸展高度的不同使产生暴雪的原因有明显差异。(5)暴雪的水汽输送主要为西南、偏西和西北路径,槽前西南气流型和高空槽东移型在西南气流引导下直接输送至暴雪区上空,强锋区型则由水汽的接力输送形成水汽汇合。本研究对乌鲁木齐市暴雪天气系统结构特征进行了分类和归纳,为预报服务提供有效参考依据。

关键词：暴雪环流分型锋生函数水汽输送乌鲁木齐市

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新疆北部持续暖区暴雪过程动力特征分析

沙漠与绿洲气象 2020年第5期14卷 53-60页

作者：李桉孛李如琦李娜郑育琳新疆气象台新疆乌鲁木齐830002 成都信息工程大学大气科学学院四川成都610225

利用常规观测、地面自动气象站逐小时观测及NCEP/NCAR逐日4次1°×1°再分析等资料,对比分析2016年11月中旬新疆北部暖区暴雪过程中两个强降雪中心裕民与青河的物理量特征,重点讨论暴雪的动力耦合机制,结果表明:此次强降雪为典型暖区暴... 详细信息

利用常规观测、地面自动气象站逐小时观测及NCEP/NCAR逐日4次1°×1°再分析等资料,对比分析2016年11月中旬新疆北部暖区暴雪过程中两个强降雪中心裕民与青河的物理量特征,重点讨论暴雪的动力耦合机制,结果表明:此次强降雪为典型暖区暴雪的天气系统配置,500 hPa高度上,新疆北部在西伯利亚低涡底部强锋区内,700 hPa和850 hPa有偏西低空急流和切变线,新疆北部受地面暖低压控制。上升运动和垂直螺旋度主要集中在700 hPa以下,低层辐合、中层辐散是上升运动的动力维持机制。两种情况下可使上升运动增强,降雪强度增大:一是当垂直螺旋度呈"上负下正"结构、垂直螺旋度的绝对值增大时;二是当暴雪区上空湿位涡MPV1呈"上正下负"结构、MPV2<0,且θse密集陡立带向暖区倾斜、垂直涡度增长时。涡度对上升运动的发展亦有正贡献。

关键词：暖区暴雪动力特征垂直结构垂直螺旋度湿位涡

塔克拉玛干沙漠南缘两次极端暴雨的气流模型与水汽输送特征

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沙漠与绿洲气象 2022年第6期16卷 1-10页

作者：李如琦李桉孛李海花李娜新疆气象台新疆乌鲁木齐830002

采用区域自动站逐小时降水观测数据、GPS/MET大气可降水量观测数据和NCEP/NCAR提供的FNL0.25°×0.25°分析数据,通过对比塔克拉玛干沙漠南缘和田地区2次落区接近、强度不同暴雨过程的环流和水汽特征,分析了影响极端暴雨产生的急流和水... 详细信息

采用区域自动站逐小时降水观测数据、GPS/MET大气可降水量观测数据和NCEP/NCAR提供的FNL0.25°×0.25°分析数据,通过对比塔克拉玛干沙漠南缘和田地区2次落区接近、强度不同暴雨过程的环流和水汽特征,分析了影响极端暴雨产生的急流和水汽因子指标,结果表明:沙漠南缘暴雨时环流配置符合“三支气流”模型,高空急流、中层偏南风、低层辐合切变的强度与降水量正相关,当高层有极涡直接南伸至中亚发展而成的副热带大槽、中层有气旋前部的强偏南或西南气流、低层有偏东风急流明显西伸与西风急流形成强辐合时,有利于出现极端暴雨。沙漠南缘暴雨的水汽源地、输送路径、水汽含量、饱和层厚度与降水量相关,暴雨的水汽源地一般为欧洲和北冰洋,降水区水汽输入以中低层为主,低层比湿>6 g·kg^(-1),饱和层位于700 hPa以上;当中高层有来自阿拉伯海、孟加拉湾的由偏南风输送水汽的加入,低层比湿增加至8 g·kg^(-1)、饱和层扩展至750 h Pa以下时,可能出现极端暴雨。

关键词：极端暴雨急流水汽收支气流模型塔克拉玛干沙漠南缘

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西天山南麓两次暴雪过程对比分析

沙漠与绿洲气象 2024年第5期18卷 120-127页

作者：张俊于碧馨李如琦李桉孛新疆气象台新疆乌鲁木齐830002 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆乌鲁木齐830002 新疆塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站/新疆沙漠气象与沙尘暴重点实验室/中国气象局塔克拉玛干沙漠气象野外科学试验基地新疆乌鲁木齐830002 新疆云降水物理与云水资源开发实验室/西天山云降水物理野外科学观测基地新疆乌鲁木齐830002 中国气象局阿克达拉大气本底野外科学试验基地新疆乌鲁木齐830002

利用常规气象观测、FY-4A卫星及ERA5再分析数据,对比分析2021年2月25—27日(过程I)和4月1—4日(过程II)西天山南麓阿克苏地区拜城县2次暴雪过程成因。结果表明:两次暴雨过程均在中亚低值系统影响下发生,300 hPa偏西急流、500 hPa低涡(低... 详细信息

利用常规气象观测、FY-4A卫星及ERA5再分析数据,对比分析2021年2月25—27日(过程I)和4月1—4日(过程II)西天山南麓阿克苏地区拜城县2次暴雪过程成因。结果表明:两次暴雨过程均在中亚低值系统影响下发生,300 hPa偏西急流、500 hPa低涡(低槽)、850 hPa偏东急流、地面冷高压冷锋及暴雪区上空垂直环流的发展是形成暴雪的主要动力机制;均有偏西和西南路径的水汽输送,水汽强辐合出现在700 hPa;降雪期间TBB极值、-5℃对降雪量级、持续时间及降水相态预报有指示意义。不同点主要表现在:过程I为中亚低槽快速东移型,偏东急流仅在850 hPa,急流强度较弱且位置偏南;过程II为中亚低涡缓慢东移型,700、850 hPa有明显偏东急流且持续时间长,位置西伸至阿克苏地区北部;过程II上升运动中心更接近暴雪中心,且强度强、伸展高、持续时间长,冷暖交汇更剧烈,偏东水汽输送明显且辐合强度更强、辐合持续时间更长。

关键词：暴雪西天山南麓对比分析垂直环流水汽输送

新疆北部夏季大范围极端降水及其环流异常特征

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干旱气象 2021年第2期39卷 215-224页

作者：周雅蔓孙迪赵勇李桉孛郭玉琳中亚大气科学研究中心新疆乌鲁木齐830002 新疆维吾尔自治区气象台新疆乌鲁木齐830002 北京景山学校朝阳分校北京100012 成都信息工程大学大气科学学院四川成都610225 新疆阿勒泰地区气象局新疆阿勒泰836500

基于1961—2017年夏季新疆北部45个气象站逐日降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,采用百分位法确定夏季极端降水事件阈值,分析新疆北部夏季不同等级极端降水频数的时间变化特征及雨量与夏季最大日降水量、同月降水量的关系,并通过欧式距离... 详细信息

基于1961—2017年夏季新疆北部45个气象站逐日降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,采用百分位法确定夏季极端降水事件阈值,分析新疆北部夏季不同等级极端降水频数的时间变化特征及雨量与夏季最大日降水量、同月降水量的关系,并通过欧式距离法对12个5级大范围极端降水个例进行聚类分析,重点探讨大范围极端降水分布的环流特征。结果表明:近57 a新疆北部夏季不同等级(4级除外)极端降水频数均呈显著上升趋势,多数站点5级大范围极端降水量为当年夏季最大日降水量,平均占研究区同月降水量的28.6%。夏季大范围极端降水空间分布表现为3种类型,对应200 hPa西亚副热带西风急流轴偏南,40°N以南地区西风加强,500 hPa乌拉尔山高压脊引导冷空气南下,西西伯利亚或中亚地区低值系统活跃,下游贝加尔湖地区高压系统强盛,但系统位置、范围和强度不同,导致大范围极端降水落区不同。同时,中亚地区和新疆东部下游地区分别存在异常的气旋式和反气旋式水汽通量距平,新疆北部异常偏南或偏东的水汽输送为大范围极端降水的发生提供了有利条件。

关键词：新疆北部大范围极端降水空间分型环流特征聚类分析

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南疆西部暴雨的动力热力特征分析

南疆西部暴雨的动力热力特征分析

中亚低涡引发的两次南疆西部暴雨中尺度特征对比分析

第35届中国气象学会年会

作者：李如琦孙鸣婧李桉孛李建刚唐冶李红军中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆气象台

本文采用NCEP1°×1°再分析资料,选取2012年南疆西部发生的3次暴雨过程,通过对暴雨过程的锋生函数和湿位涡特征的分析,深入认识南疆西部暴雨形成的热力、动力机制及其与降水的关系。1过程实况过程Ⅰ:2012年5月21日02时至25日02时（北京... 详细信息

本文采用NCEP1°×1°再分析资料,选取2012年南疆西部发生的3次暴雨过程,通过对暴雨过程的锋生函数和湿位涡特征的分析,深入认识南疆西部暴雨形成的热力、动力机制及其与降水的关系。1过程实况过程Ⅰ:2012年5月21日02时至25日02时（北京时,下同）,南疆盆地西部地区普遍出现降雨,降水中心位于喀什地区叶城县,主要降水时段为22日17时0时,降水量28.6mm,达到暴雨量级（新疆标准:暴雨降水量≥24.1mm,下同）,其中17～18时和18～19时两个时次的小时降雨量分别为11.3mm和14.9mm,为短时强降水。过程Ⅱ:2012年7月18日20时至21日20时,南疆盆地、东疆出现大范围降水,主要降水区在喀什、克州、阿克苏一带,19日02时6时,喀什地区的麦盖提县出现较明显降水,降水量为22.7mm,最大小时降水量3.5mm。过程Ⅲ:2012年7月23日08时至25日20时,南疆盆地大部出现降水,降水中心位于喀什地区乌恰县,主要降水时段为24日22时5日04时,降水量37.8mm,为暴雨,过程最大小时降水量为乌恰19.2mm（24日22～23时）,为短时强降水。2暴雨的动力热力特征分析锋生作用与南疆西部降水有非常明显的相关性。降水区有偏北风或北风分量,冷空气翻山进入南疆盆地,与盆地暖空气汇合形成锋生。低层偏东风携带水汽并沿地形抬升,与锋生的上升运动叠加,形成利于产生暴雨动力、热力和水汽条件。降水过程中,低层锋生对降水起到触发的作用,强度一般在6×10K·s·m以上,而大于4×10K·s·m的中层锋生对降水起维持的作用,强度越大,作用越明显。低层锋生叠加了锋生与地形强迫的动力作用,同时有冷暖交汇的热力作用和水汽的抬升凝结,更易激发降水。中层锋生主要是中层翻山的冷空气与盆地中被抬升的暖空气交汇形成的,动力作用不明显,在热力作用下的水汽凝结维持降水。降水开始前,南疆西部低层均为负湿位涡,被暖气团控制,对流层高层维持湿位涡正值区,均为冷气团。东部偏东风和西部翻山风对应正的湿位涡,表明近地层水汽含量丰富的冷空气"东灌"到达南疆西部时,沿地形缓慢抬升,与翻山进入盆地的冷空气辐合,将暖气团抬升并使水汽凝结,形成降水的有利条件。中高层湿位涡一般可达3PVU以上,当正的湿位涡向下传播,使低层气旋性涡度的发展,绝对涡度增大,垂直涡度显著增长,不稳定发展,进一步加强上升运动和水汽的向上输送,使降水增幅。出现短时强降水时,低层湿位涡小于-3.0PVU。具有高湿位涡的冷空气叠加在低层扰动所对应的负湿位涡中心之上,有利于位势不稳定能量的不断释放,使降水持续,形成暴雨。在南疆西部3场暴雨天气过程中,锋生函数和湿位涡的水平和垂直空间分布具有较明显的一致性。从高低空系统配置分析,前倾结构使中层冷空气先进入南疆西部,正湿位涡（冷空气）叠加于负湿位涡（暖空气）之上,形成较好的热力不稳定条件,在低层辐合抬升动力作用的触发下,不稳定能量释放,易形成短时强降水,而后倾结构使低层冷空气（或偏北风）先进入南疆,低层形成锋生,正、负湿位涡交汇,热力、动力条件引发降水,当中高层低值系统进入南疆,中高层出现锋生,正湿位涡向下传播,水汽凝结作用和不稳定能量释放使降水维持。

关键词：动力、热力机制诊断分析暴雨南疆西部

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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干旱气象 2016年第2期34卷 297-304页

作者：李如琦李建刚唐冶李桉孛王江新疆气象台新疆乌鲁木齐830002

选取南疆西部区域自动气象观测站逐时降水量资料、气象站常规观测资料、FY-2D云图TBB资料、NCEP再分析资料以及ECMWF和T639客观分析场资料,采用统计分析和滤波方法对2012年5月21~23日和2013年5月26~29日2次发生在南疆西部的暴雨过程进... 详细信息

选取南疆西部区域自动气象观测站逐时降水量资料、气象站常规观测资料、FY-2D云图TBB资料、NCEP再分析资料以及ECMWF和T639客观分析场资料,采用统计分析和滤波方法对2012年5月21~23日和2013年5月26~29日2次发生在南疆西部的暴雨过程进行对比分析。结果表明：2次暴雨过程均为中亚低涡影响形成,暴雨中心一致,但降水范围、持续时间和降水强度明显不同,中尺度系统的差异是其可能原因。2次暴雨过程分别由中-β系统和中-α系统影响形成,过程的影响系统尺度小,则雨强大、降水时间短,反之亦然。地形作用下的中低层抬升和辐合是南疆西部降水形成的重要原因。地面辐合线是南疆西部暴雨的主要中尺度影响系统,是暴雨的重要触发机制。冷空气翻越帕米尔高原进入盆地,与盆地暖湿气团交汇,形成强辐合线,不稳定强烈发展,利于出现对流性降水,降水强度大。

关键词：中亚低涡中尺度低通滤波暴雨南疆西部

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南疆西部暴雨的动力热力特征分析

沙漠与绿洲气象 2017年第2期11卷 1-7页

作者：李如琦孙鸣婧李桉孛李建刚唐冶中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆乌鲁木齐830002 新疆气象台新疆乌鲁木齐830002

采用NCEP1°×1°再分析资料,对2012年南疆西部3次暴雨过程中的锋生函数和湿位涡特征的对比,分析南疆西部降水的动力、热力条件与降水的关系,结果表明:锋生函数和湿位涡与南疆西部的降水有很好的对应关系,并能较好地反映降水的动力、热... 详细信息

采用NCEP1°×1°再分析资料,对2012年南疆西部3次暴雨过程中的锋生函数和湿位涡特征的对比,分析南疆西部降水的动力、热力条件与降水的关系,结果表明:锋生函数和湿位涡与南疆西部的降水有很好的对应关系,并能较好地反映降水的动力、热力机制。西部翻山的和东部"东灌"冷空气与南疆盆地的暖空气冷暖交汇,形成锋生。低层锋生达6×10^(-9) K·s^(-1)·m^(-1)以上时,低层辐合叠加地形强迫提供动力作用,触发降水。锋生的强度与降水强度成正比。低层辐合,暖气团被抬升,中层锋生强度达4×10^(-9) K·s^(-1)·m^(-1)以上时,冷暖交汇的热力作用和水汽凝结,使降水维持,形成暴雨。暴雨时有>3 PVU的正湿位涡叠加于负湿位涡之上,低层负湿位涡<-3.0 PVU时易出现短时强降水。垂直分布上前倾结构形成对流性降水,后倾结构形成持续性降水。

关键词：动力、热力机制诊断分析暴雨南疆西部