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云南不同类型大风时空特征分析

高原气象 2024年

作者：马文倩李华宏陈小华闵颖李耀孙何钰云南省气象台中国气象局横断山区(低纬高原)灾害性天气研究中心

基于多种观测资料，将2013-2021年云南125个国家站17 m·s-1及以上16778个大风划分为热低压大风、雷暴大风、局地大风、冷空气大风、南支槽前大风、 500 hPa偏西急流背景下偏西大风、台风大风和高原槽后大风8种类型，对除局地大风外的7... 详细信息

基于多种观测资料，将2013-2021年云南125个国家站17 m·s-1及以上16778个大风划分为热低压大风、雷暴大风、局地大风、冷空气大风、南支槽前大风、 500 hPa偏西急流背景下偏西大风、台风大风和高原槽后大风8种类型，对除局地大风外的7种类型大风时空分布及风向风速特征进行了分析。云南大风主要为热低压大风，其次为雷暴大风，大风主要发生在云南西北部、中部和东部；除雷暴大风外，其余类型大风风向可大致根据大风成因判定，大风风速多为7～9级，10级及以上风速分布不连续性强，雷暴大风和南支槽前大风发生站次相对热低压大风少，但其造成极端大风的可能性更高；发生站次年变化方面，大风主要发生在冬春季节，3月最多，雷暴大风年变化呈现出双峰结构，除4月主高峰外，8月还有一个次高峰，同时雷暴大风发生日数年变化也呈现双峰结构，8月次高峰大风日数与最高峰4月相当，即春季雷暴大风组织性较强，夏季雷暴大风则呈现出零散的特征；发生站次日变化方面，热低压大风主要发生在白天，15:00-15:59（北京时，下同）最多，雷暴大风和南支槽前大风主要发生在午后，16:00-17:59最多，冷空气大风主要发生在午后至凌晨，18:00-19:59最多，500 hPa偏西急流背景下偏西大风有两个主要发生时间段，午后和凌晨，午后发生站次相对较多，台风大风主要发生在白天，16:00-17:59较多，高原槽后大风主要发生在白天和刚入夜时，15:00-16:59相对较多。

关键词：大风云南分型时空特征

云南省副热带高压外围类短时强降水的雷达回波特征

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气象 2021年第4期47卷 450-462页

作者：何钰陈小华李耀孙尹丽云李华宏云南省气象台昆明650100 云南省人工影响天气中心昆明650100

统计分析了2014-2016年5-10月国家站共出现的219站次有效短时强降水及云南省7部多普勒天气雷达资料,将云南省副热带高压(以下简称副高)外围的短时强降水进一步细分为两高(青藏高压和西太平洋副高)辐合类、单纯副高外围类及副高西侧配合... 详细信息

统计分析了2014-2016年5-10月国家站共出现的219站次有效短时强降水及云南省7部多普勒天气雷达资料,将云南省副热带高压(以下简称副高)外围的短时强降水进一步细分为两高(青藏高压和西太平洋副高)辐合类、单纯副高外围类及副高西侧配合西风槽类。初步得出以下结论:8月为云南省副高外围类短时强降水的高发期且降水时段集中在午后及前半夜;两高辐合类降水沿着辐合区呈显著的带状分布特征,降水强度强、落区相对集中。单纯副高外围类降水主要位于滇南地区,存在三个强降水中心。副高西侧配合西风槽类降水主要位于云南省的边缘地区,落区较为分散;三类降水回波主体平均强度均在35~45 dBz,平均持续9个体扫;近1/4的回波出现回波倾斜及强回波梯度特征,且降水明显强于未出现的回波,一定程度上可以作为判断降水强度的参考依据;三类降水的最强雷达回波顶高及垂直累积液态含水量出现的时间均同最强回波出现的时间基本一致或略有滞后;两高辐合类的垂直风廓线中有近一半的个例在低层存在西南风或西风气流,对应明显的暖平流输送特征。随着降水发展与副高外围晴空区相对应的无资料区的逐渐消失则是单纯副高外围类降水的垂直风廓线表现最为明显的特征。副高西侧配合西风槽类降水开始前后均存在高空西北气流入侵及中层风切变特征,与低槽后部带来的冷平流及冷暖气流交汇相对应。

关键词：副热带高压外围短时强降水雷达回波特征

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我国东部地区冬季模式边界层探空效果评估

高原气象 2012年第6期31卷 1690-1703页

作者：李耀孙石春娥杨军邓学良杨元建吴照宪南京信息工程大学大气物理学院江苏南京210044 安徽省气象科学研究所安徽合肥230031

应用中尺度气象模式MM5对2006年和2007年12月东部地区进行逐日模拟,并用地面常规观测资料及南京和安庆12h一次的逐日探空资料对模拟的地面及边界层内气象要素进行检验,计算地面和边界层内不同高度的温度、湿度、风向和风速等要素的多种... 详细信息

应用中尺度气象模式MM5对2006年和2007年12月东部地区进行逐日模拟,并用地面常规观测资料及南京和安庆12h一次的逐日探空资料对模拟的地面及边界层内气象要素进行检验,计算地面和边界层内不同高度的温度、湿度、风向和风速等要素的多种常用统计参数;并分别评估雾发生前和发生时边界层探空的模拟效果。结果表明:(1)MM5模式模拟的地面温度和湿度均较理想,但风速误差较大。温度、相对湿度、风速的观测与模拟的偏差概率分布均呈近正态分布,峰值中心分别为-1.52℃、4.59%和1.92m·s-1,白天模拟效果优于夜间。(2)以南京、安庆两站为例,模拟的08:00(北京时,下同)和20:00边界层内探空基本可靠,但20:00的效果比08:00好;模拟效果均随高度上升而变好;且南京站边界层内温度、湿度的模拟效果优于安庆站,但安庆站风的模拟效果优于南京站。(3)以南京站为例,雾发生前和发生时温度、湿度模拟效果较平均情况差,风速模拟较其他模拟时段无明显变化。(4)南京、安庆冬季近地层逆温发生频率都比较高,常见多层逆温,MM5模式能再现近地层逆温,但有高估的倾向,且对边界层中上部逆温模拟效果不佳。此外,敏感性试验的结果表明,模拟方案中地面负的温度偏差不是由近地层高垂直分辨率所致。

关键词：中尺度气象模式MM5 边界层模式探空效果评估

安徽省不同等级雾和重度霾时空分布特征及地面气象条件比较

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气象学报 2021年第5期79卷 828-840页

作者：石春娥李耀孙张浩杨关盈周建平安徽省气象科学研究所/大气科学与卫星遥感安徽省重点实验室合肥230031 寿县国家气候观象台/中国气象局淮河流域典型农田生态气象野外科学试验基地寿县232200 云南省气象台昆明650034 安徽省公共气象服务中心合肥230031

雾和霾都是低能见度天气,生成条件相似。利用安徽78个地面站逐时观测资料,基于雾、霾发生物理条件,建立了不同等级雾日和重度霾日的观测诊断方法,重建了不同等级雾和重度霾的时序资料。根据各站强浓雾发生的同步性,将安徽分为5个雾、霾... 详细信息

雾和霾都是低能见度天气,生成条件相似。利用安徽78个地面站逐时观测资料,基于雾、霾发生物理条件,建立了不同等级雾日和重度霾日的观测诊断方法,重建了不同等级雾和重度霾的时序资料。根据各站强浓雾发生的同步性,将安徽分为5个雾、霾分布特征不同的区域,探讨了各区域不同等级雾及重度霾出现时地面气象条件的异同。结果表明:(1)安徽省强浓雾主要是辐射雾。强浓雾、浓雾和大雾空间分布形势大体一致,淮河以北东、西部和江南都属于强浓雾高发区,但各地强浓雾的时、空分布特征和影响系统不同;重度霾有明显的北多、南少、山区最少的分布特征。(2)强浓雾年变化呈双峰型分布,峰值在1月和4月,日变化为单峰型,峰值在06时;而重度霾年变化为单峰型,峰值在1月,日变化为双峰型。(3)在强浓雾的高发时段(02—08时),强浓雾时降温幅度最大,比重度霾平均高1℃,风速显著偏低,超过75%的样本风速低于1.5 m/s,且无明显主导风向;而重度霾时,风速比雾时明显要大,个别区域有超过75%的样本风速大于1.5 m/s,且以西北风到东北风为主。说明重度霾能否演变为强浓雾的关键地面气象因子是风速、风向和降温幅度。

关键词：强浓雾重度霾时间一致性风向风速降温幅度

MM5和WRF对中国东部地区冬季边界层模拟效果比较

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高原气象 2015年第2期34卷 389-400页

作者：石春娥李耀孙杨军邓学良杨元建安徽省气象科学研究所安徽省大气科学与卫星遥感重点实验室合肥230031 云南省气象台昆明210030 南京信息工程大学大气物理学院南京210044

应用MM5和WRF模式对2006年和2007年12月中国东部地区边界层气象要素进行了逐日模拟,利用地面常规观测资料及南京和安庆逐日探空资料对两个模式模拟的地面及边界层内气象要素进行了客观评估与比较。结果表明:MM5和WRF模式模拟的地面温度... 详细信息

应用MM5和WRF模式对2006年和2007年12月中国东部地区边界层气象要素进行了逐日模拟,利用地面常规观测资料及南京和安庆逐日探空资料对两个模式模拟的地面及边界层内气象要素进行了客观评估与比较。结果表明:MM5和WRF模式模拟的地面温度和相对湿度均较理想,风速效果略差;两个模式模拟的温、湿、风效果均是白天优于夜间;根据观测与模拟的相关性,对温度的模拟效果东部优于西部,相对湿度的模拟效果由东南向西北变差,风速模拟效果平原优于丘陵和山区。总体上,WRF模式对地面温度和湿度的模拟效果均优于MM5模式。以南京、安庆两站为例的边界层内气象要素模拟效果评估结果表明:MM5和WRF模式模拟的150 m以上边界层内温、风、湿廓线均较可信,150 m以下的效果略差,20:00比08:00(北京时)模拟效果好;总体上,WRF模式对温度和湿度的模拟效果较好,而MM5模式对风速模拟效果稍好;两个模式均能再现近地层逆温,都有高估逆温频率的倾向。

关键词：边界层 MM5模式 WRF模式模式比较

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云南切变线类短时强降水MCS特征分析

云南大学学报（自然科学版） 2022年第3期44卷 550-559页

作者：陈小华李华宏何钰马文倩李耀孙云南省气象台云南昆明650034 中国气象局横断山区(低纬高原)灾害性天气研究中心云南昆明650034

利用云南省125个国家级自动气象站及3042个区域站降水数据、FY-2E/G云图数据以及探空观测数据,统计2015—2019年由切变线系统影响的云南短时强降水过程,对短时强降水时空分布、中尺度对流系统(Mesoscale Convective System,MCS)系统特征... 详细信息

利用云南省125个国家级自动气象站及3042个区域站降水数据、FY-2E/G云图数据以及探空观测数据,统计2015—2019年由切变线系统影响的云南短时强降水过程,对短时强降水时空分布、中尺度对流系统(Mesoscale Convective System,MCS)系统特征、MCS系统发生发展的环境特征以及对流云系演变特征进行分析.结果表明,云南切变线类短时强降水频次有4个大值中心,分别是云南南部边缘地区、曲靖南部至文山北部、华坪、德宏西部,傍晚至凌晨是强降水发生的主要时段;云南切变线类短时强降水对流云系分成新生对流云团、M_(α)CS和M_(β)CS和带状MCS共4类,75%的切变线类短时强降水是由M_(α)CS和M_(β)CS系统造成,M_(α)CS和M_(β)CS系统中低于–32℃冷云区呈椭圆形,平均面积分别为1.8万km^(2)、10.4万km^(2),存在1个或2个中心,中心云顶亮温低于–52℃.M_(α)CS持续平均时间为3.3 h,其中最长时间为6 h;M_(β)CS持续平均时间为2.3 h,其中最长时间是5 h.短时强降水位于M_(α)CS和M_(β)CS强中心附近或者发展方向梯度大值区.综合分析了高低空系统配置的结合、对流发生的条件、MCS的发生及消退和降水特征,旨在建立由切变线引起的4种短时强降水过程的概念模型,从而为云南省短时强降水的预测提供关键技术支持.

关键词：短时强降水切变线中尺度对流系统(MCS) 云南

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云南两高辐合背景下低涡强降水过程对比分析

云南大学学报（自然科学版） 2023年第1期45卷 124-134页

作者：马文倩李耀孙陈小华马志敏牛法宝云南省气象台云南昆明650034 中国气象局横断山区(低纬高原)灾害性天气研究中心云南昆明650034

基于气象观测和欧洲中期天气预报中心第五代大气再分析资料(ERA5),选取2018—2020年发生在云南的3次两高压辐合区(以下简称两高辐合)背景下低涡连续性强降水过程进行对比分析,探究其环流形势、动热力因子及水汽辐合的相似性和差异性.结... 详细信息

基于气象观测和欧洲中期天气预报中心第五代大气再分析资料(ERA5),选取2018—2020年发生在云南的3次两高压辐合区(以下简称两高辐合)背景下低涡连续性强降水过程进行对比分析,探究其环流形势、动热力因子及水汽辐合的相似性和差异性.结果显示:(1)夏半年西太平洋副热带高压(以下简称西太副高)西伸时,云南常受两高辐合影响,当辐合区中有低涡生成,易发生连续性强降水,且强降水落区并不完全分布在整个狭长的两高辐合区内.(2)两高辐合区低涡降水具有相似的雨带分布和移动特征,但雨带的集中程度、分布范围、小时雨强和总雨量存在差异.强降水开始时,落区偏东,随着西太副高西伸及东北引导气流的引导,低涡向南向西移动,强降水落区也随之向南向西移动.低涡在某一地区徘徊导致降水集中在该区域,且西太副高西伸较强时,两高辐合形势更强,低涡降水大雨及以上量级雨带也更窄.(3)低涡造成的降水主要分布在低涡中心及低涡切变附近,且降水发生在低层暖湿的环境中,低层及中高层有冷空气侵入时,小时雨强的极端性更强,降水落区也相对偏北.两高辐合区低涡降水落区与水汽辐合区对应较好,水汽辐合强度较弱时,对应的总降水量较小.

关键词：低涡两高辐合连续性强降水降水过程差异云南

安徽省不同等级雾和重度霾时空分布特征及地面气象条件比较

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安徽省不同等级雾和重度霾时空分布特征及地面气象条件比较

中国环境科学学会2023年科学技术年会

作者：石春娥李耀孙张浩杨关盈周建平安徽省气象科学研究所/大气科学与卫星遥感安徽省重点实验室云南省气象台安徽省公共气象服务中心

雾和霾都是低能见度天气,生成条件相似。利用安徽78个地面站逐时观测资料,基于雾、霾发生物理条件,建立了不同等级雾日和重度霾日的观测诊断方法,重建了不同等级雾和重度霾的时序资料。根据各站强浓雾发生的同步性,将安徽分为5个雾、霾分布特征不同的区域,探讨了各区域不同等级雾及重度霾出现时地面气象条件的异同。结果表明:(1)安徽强浓雾主要是辐射雾。强浓雾、浓雾和大雾空间分布形势大体一致,淮河以北东、西部和江南都属于强浓雾高发区,但各地强浓雾的时空分布特征和影响系统不同;重度霾有明显的北多、南少、山区最少的分布特征。(2)强浓雾年变化呈双峰型分布,峰值在1月和4月,日变化为单峰型,峰值在06时;而重度霾年变化为单峰型,峰值在1月,日变化为双峰型。(3)在强浓雾的高发时段(02-08时),强浓雾时降温幅度最大,比重度霾平均高1℃,风速显著偏低,超过75%的样本风速低于1.5 m/s,且无明显主导风向;而重度霾时,风速比雾时明显偏大,个别区域有超过75%的样本风速大于1.5m/s,且以西北风到东北风为主。说明重度霾能否演变为强浓雾的关键地面气象因子是风速、风向。

关键词：强浓雾重度霾区域性一致性风向风速降温幅度

来源： cnki会议评论

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云南一次极端强降水过程成因和地形影响分析

高原山地气象研究 2021年第4期41卷 25-34页

作者：马文倩陈小华李华宏李耀孙云南省气象台昆明650034 中国气象局横断山区(低纬高原)灾害性天气研究中心昆明650034

基于多种站点观测资料和ERA5再分析资料,对2020年8月15~19日云南一次影响全省的强降水过程的持续性和预报偏差原因进行探究。结果表明:青藏高压的持续东移,是此次降水过程得以维持的关键因素。500hPa影响降水的关键天气系统是由滇缅高... 详细信息

基于多种站点观测资料和ERA5再分析资料,对2020年8月15~19日云南一次影响全省的强降水过程的持续性和预报偏差原因进行探究。结果表明:青藏高压的持续东移,是此次降水过程得以维持的关键因素。500hPa影响降水的关键天气系统是由滇缅高压和西太平洋副热带高压形成的两高辐合系统,其演变为北槽南涡,最终发展为青藏高压和西太平洋副热带高压形成的两高辐合系统。此过程中,中高纬度中高层冷平流促使短波槽发展,中层入侵云南的冷空气加强了其上空的层结不稳定性,低层冷空气则增强了对暖湿空气的抬升。在有利天气形势下,云南西南部哀牢山对该地区降水有明显的增幅作用,尤其是迎风坡,海拔高度和降水的正相关性较好,但地形对降水的增幅作用并不一直随海拔高度的增加而增大。ECMWF数值模式没有预报出影响云南降水的两高辐合系统的西移,导致云南中部至西南部降水量预报明显偏小。

关键词：强降水持续性地形影响模式偏差