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近百年中国两次年代际气候变暖中的冷、暖平流背景

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气象学报 2018年第4期76卷 554-565页

作者：童宣严中伟李珍曹丽娟江志红中国科学院大气物理研究所北京100029 中国科学院大学北京100049 国家气象信息中心北京100081 气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京信息工程大学南京210044

近百年中国气候经历了两次明显的年代际变暖,分别发生在20世纪40年代之前和70年代之后。由大气环流变化引起的冷、暖平流异常可为理解两次变暖提供参考。首先基于最新研制的近百年32站气温观测和集合经验模分解(Ensemble Empirical Mode... 详细信息

近百年中国气候经历了两次明显的年代际变暖,分别发生在20世纪40年代之前和70年代之后。由大气环流变化引起的冷、暖平流异常可为理解两次变暖提供参考。首先基于最新研制的近百年32站气温观测和集合经验模分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)方法揭示两次变暖过程中国的冷、暖分布格局,进而利用全球格点气温和海平面气压资料计算了同期地转风导致的温度平流。结果表明,20世纪40年代中国华北北部至东北大部分地区和华南沿海局部地区偏冷而中东部至西南内陆大部分地区偏暖的年代际气候异常,站点冷、暖异常与大尺度温度平流的空间关联系数达0.85;而对于近20年中国气候变暖而言,这一关联系数仅0.49。研究结果从一个新颖的角度说明:早期变暖过程中气候系统内部过程如大气环流异常的作用较大,而近几十年气候变暖则更多地受迫于外强迫。

关键词：中国气候变暖大气环流冷暖平流 EEMD方法

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一次冰雹过程的物理量分析

安徽农业科学 2009年第19期37卷 9044-9046页

作者：王月兰莫瑶张其忠王凤娇赵坤山东省滨州市气象局山东滨州256612

从环流形势、物理量场等方面分析2008年6月25日山东滨州一次降雹原因。过程分析结果表明,在低涡背景下高空西北气流带来了冷空气,高空冷平流低层暖平流、上干下湿、高层辐散低层辐合等对产生冰雹都有指示意义。

关键词：冰雹低涡西北气流冷暖平流层高度物理量场分析

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风廓线雷达探测资料评估与产品研究及应用

风廓线雷达探测资料评估与产品研究及应用

作者：董丽萍成都信息工程学院

学位级别：硕士

本文是在中国气象局公益性气象行业专项“风廓线雷达组网观测资料业务化应用研究”(项目编号：GYHY201306136)的资助下完成的。风廓线雷达高时空分辨率的数据对中小尺度系统的观测十分有效,可以弥补常规高空探测资料在短时临近预报中的... 详细信息

本文是在中国气象局公益性气象行业专项“风廓线雷达组网观测资料业务化应用研究”(项目编号：GYHY201306136)的资助下完成的。风廓线雷达高时空分辨率的数据对中小尺度系统的观测十分有效,可以弥补常规高空探测资料在短时临近预报中的不足。相对于风廓线雷达基本产品,经过开发计算得出的风廓线雷达二次产品能更好的应用于天气系统发生和发展的研究。本文主要对全国风廓线雷达组网观测资料的可信度进行初步的评估,在此基础上,研究开发风廓线雷达风场组网产品和二次产品,并通过实例对产品进行了分析,得出以下结论：本文首先采用新疆乌鲁木齐和江苏南京这两部风廓线雷达2012年12月-2013年11月一年的观测资料与同址的L波段雷达探空测风数据进行对比,对这两部风廓线雷达测得的水平风质量进行评估,得出风廓线雷达探测到的水平风在700hPa高度以下和L波段雷达探空测风数据具有较好的一致性。在单站对比分析之后,采用全国风廓线雷达2013年3-4月观测到的水平风与距离最近的L波段雷达探空测风数据,通过水平风风向和风速的偏差在不同高度的分布,对全国业务运行的风廓线雷达探测到的水平风进行组网对比分析,得到：风廓线雷达探测资料在925hPa～700hPa高度之间可信度较高;在500hPa高度上水平风风向可信度高,但风速可信度较低。然后采用NCEP再分析资料中的水平风数据分别与3km风廓线雷达、16km风廓线雷达和8km风廓线雷达探测到的水平风资料进行对比,分析得出：风廓线雷达探测到的水平风的u、v分量与NCEP再分析资料中水平风的u、v分量的一致性较好,并且春季两种资料的一致性要优于夏季;边界层风廓线雷达在4km以上探测资料非常少,在4km以下资料的可信度较高;对流层风廓线雷达探测到的水平风资料在2-6km的可信度较高。最后通过风廓线雷达基本产品计算得到风廓线雷达风场组网产品和二次产品,二次产品主要包括低空风切变指数、高空急流指数、低空急流指数和温度平流,并通过实例分析,初步得出一般降雪天气和对流性强降水时风廓线雷达二次产品的演变规律。通过对降雪过程的分析,可以得出：在降雪开始之前,中高层存在很强的冷平流,在降雪开始时低层会出现冷暖平流交替的现象,在降雪结束前4个小时左右中层会出现较强的冷平流,冷平流厚度增大,到低层全部变为冷平流时降雪结束。通过分析对流性强降水发生前后风廓线雷达二次产品的变化得出：低空风切变指数在降水开始和降水结束的时候会出现较大幅度的增长,对降水的开始和结束有一定的预示作用;低空急流指数与降水有着比较密切的关系,低空急流一般出现在降水前3～4个小时,并且在降水开始时低空急流指数会出现激增的现象,对雨强的大小有比较明显的贡献,低空急流指数大幅减小时降水也随之减弱;高空急流指数在降水前2个小时左右会出现小幅的波动,可能增大也可能减小;当低层为暖平流,高层为冷平流,且冷平流强度增大时一般会出现较强降水,当冷平流厚度增加或者强度增大时,降水会随之减弱直至结束,这将对预报强降水的开始和结束起到一定的预示作用。

关键词：风廓线雷达二次产品冷暖平流风切变急流

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江苏冬季2次不同类型固态降水探空数据对比

中国农学通报 2018年第21期34卷 136-144页

作者：刘士高卢尧沈阳严文莲南京大学大气科学学院南京210023 安徽省芜湖市气象局安徽芜湖241000 江苏省气象台南京210008

为了研究纯雪和冰粒天气发生时大气层结特征及形成原因,提高对不同降水相态的区分能力,以期为农业生产提供更精细的气象服务,满足农业防灾减灾和政府决策需求,笔者以江苏冬季2次不同类型(纯雪和冰粒)固态降水天气过程为例,利用地面气象... 详细信息

为了研究纯雪和冰粒天气发生时大气层结特征及形成原因,提高对不同降水相态的区分能力,以期为农业生产提供更精细的气象服务,满足农业防灾减灾和政府决策需求,笔者以江苏冬季2次不同类型(纯雪和冰粒)固态降水天气过程为例,利用地面气象观测数据、探空数据和NCEP/NCAR再分析资料,重点分析了2次过程中温湿廓线的不同之处,以及垂直运动和温度平流的演变情形。结果发现,在纯雪天气过程中,温度垂直廓线自地面附近至高空均在0℃以下,接近但不穿越0℃等温线。而在冰粒天气过程中,温度垂直廓线数次穿越0℃等温线且地面附近温度大于0℃。融化层和冻结层上下配置有利于固态降水物融化后重新冻结。融化层和冻结层的形成分别与暖平流和冷平流有关。冰粒天气发生时850 h Pa以下有相对湿度较小的干层存在,干层的形成源于高空干冷空气的下沉运动以及干平流侵入,且干层和冻结层高度较为一致。当液态降水物经过干层时通过蒸发吸热导致冻结层温度进一步下降,该正反馈机制是冰粒形成的关键因素。

关键词：雪冰粒探空数据冷暖平流干层

2018年初安徽省两次罕见大暴雪过程的对比分析

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暴雨灾害 2018年第5期37卷 401-409页

作者：姚晨杨祖祥朱月佳叶金印安徽省气象台合肥230031

利用常规地面和高空观测资料、地基GPS/MET水汽资料、NCEP再分析资料以及多普勒天气雷达和双偏振雷达资料,对2018年1月3—4日和24—28日先后发生在安徽的两次暴雪过程(以下简称"0103"过程和"0124"过程)的环流背景与动力、热力、水汽输... 详细信息

利用常规地面和高空观测资料、地基GPS/MET水汽资料、NCEP再分析资料以及多普勒天气雷达和双偏振雷达资料,对2018年1月3—4日和24—28日先后发生在安徽的两次暴雪过程(以下简称"0103"过程和"0124"过程)的环流背景与动力、热力、水汽输送条件进行对比分析,探讨两次过程降水相态转变过程中大气温度变化的异同。结果表明:(1)两次过程都发生在500 h Pa高空槽东移、低层切变线东伸的环流背景下,且在700 h Pa存在西南急流和逆温层;850 h Pa温度场上可见明显温度锋区,大气斜压性强;大气可降水量峰值出现在强降雪时段;暴雪过程伴随暖平流增强,暴雪区位于低层冷平流和高层暖平流叠加区域。(2)两次过程的不同点是,"0103"过程先有暖湿气流增强北上,暖湿输送强,存在一定的不稳定层结,动力辐合区深厚,降雪的对流性特征明显,而"0124"过程先有低层冷空气南下形成冷垫,垂直运动发展厚度、暖湿气流强度均不如"0103"过程;强冷空气在华东沿海形成高压,使西风槽东移较慢,造成"0124"过程降雪持续时间长。(3)双偏振雷达整体上正确识别出了两次过程中降水粒子相态,其降水粒子分类产品对预报员开展降雪短临预报具有一定的参考价值。

关键词：暴雪冷暖平流逆温层 GPS水汽降水相态双偏振雷达降水粒子

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超强台风“梅花”非对称结构分析

大气科学研究与应用 2012年第1期 26-33页

作者：翁之梅唐楹薛伟严雷刚台州市气象局台州市路桥区气象局三门县气象局

本文通过FY-2C卫星遥感TBB资料和美国国家环境预测中心(NCEP)再分析资料对1109号超强台风"梅花"结构进行分析,发现:"梅花"进入东海后强度稳定,但其对流发展、潜热能和动能分布均呈现出明显的非对称特征;对流发展和垂直累积动能的非对称... 详细信息

本文通过FY-2C卫星遥感TBB资料和美国国家环境预测中心(NCEP)再分析资料对1109号超强台风"梅花"结构进行分析,发现:"梅花"进入东海后强度稳定,但其对流发展、潜热能和动能分布均呈现出明显的非对称特征;对流发展和垂直累积动能的非对称结构早于垂直累积潜热出现。为分析产生非对称结构的原因,本文计算了环境风垂直切变、温度平流和水汽通量散度,结果表明:(1)"梅花"环境垂直风切变使得其下风方及左侧对流强于上风方及右侧;(2)非对称结构程度与垂直风切变大小呈正相关;垂直风切变的增大与低层西太平洋副高加强导致低层的南风加大有关;(3)高空冷平流入侵使得"梅花"西部象限对流发展受抑制;(4)低层水汽通量散度的不均匀分布有利于"梅花"非对称结构的形成。

关键词：台风“梅花” 非对称 TBB 垂直风切变冷暖平流

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准地转三层模式天气值预报方法的试验研究

气象学报 1957年第2期 141-156页

作者：顾震潮瞿章巢纪平中国科学院地球物理研究所

作者首先根据温度局地变化的分析说明三层模式常常是必要的。然后作者用较普遍的准地转三层模式,试算了大范围高空温压场的倾向。所计算的是乌拉尔阻塞流型发展关键时刻的例子。作者的计算结果说明这种阻塞流型形成的预报必须使用三层模... 详细信息

作者首先根据温度局地变化的分析说明三层模式常常是必要的。然后作者用较普遍的准地转三层模式,试算了大范围高空温压场的倾向。所计算的是乌拉尔阻塞流型发展关键时刻的例子。作者的计算结果说明这种阻塞流型形成的预报必须使用三层模式,主要是因为与阻塞流型中高、低压切断有关的负变高,只有使用三层模式才报得好。根据三层模式的公式,作者并求出大范围天气系统发展的规则:即冷(暖)平流向上增强(减弱),那末等压面的位势高度升高(低槽减弱、高压脊加强);冷(暖)平流向上减弱(增强),那末等压面的位势高度降低(低槽加强、高压脊减弱)。也就是说,—舵所接受的暖平流使脊加强,冷平流使槽加深这规则是有条件的。作者还指出风场的逼近的需要和困难。特则是现有高空风观测和电码难以直接用来计算辐散。在计算方面作者给出了一个对 Poisson 方程适用的成群放松的格式。

关键词：方程式位势高度等压面高压脊冷平流方程高压楔毫巴近似解流谱流型冷暖平流差分方程低槽天气

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降水过程的风廓线雷达资料特征统计分析

青海气象 2015年第2期 7-16页

作者：何文朱丹赖诚宜春市气象局宜春336000

利用宜春TWP3型边界层风廓线雷达2012年观测资料,统计分析了50次降水过程的风廓线雷达资料特征。从水平风向风速、垂直速度、折射率常数Cn2、径向速度、速度谱宽和信噪比SNR这六个参数分析得到:降水过程各指标呈现各自不同且与降水强度... 详细信息

利用宜春TWP3型边界层风廓线雷达2012年观测资料,统计分析了50次降水过程的风廓线雷达资料特征。从水平风向风速、垂直速度、折射率常数Cn2、径向速度、速度谱宽和信噪比SNR这六个参数分析得到:降水过程各指标呈现各自不同且与降水强度息息相关的变化特征,降水前探测高度升高、垂直速度由负转正和1km以下信噪比达到20d B可作为是否产生降雨的预示,,低空西南急流、冷暖平流的垂直方向交替变化以及Cn2达到-16m-2/3可作为中等以上量级降水的参考指标,对于短时强对流性降水,信噪比大于50d B以及出现大于4m·s-1的向下垂直速度可作为重要指示。对于弱降水过程,本文从风廓线特征方面给出预报指示特征,为降水预报准确率的提高提供新的参考。

关键词：风廓线雷达弱降水低空急流冷暖平流统计分析

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一九七九年冬季一次海损事故的气象分析

中国航海 1981年第2期 85-93页

作者：刘凤珍

本文首先描述了1979年冬季我国东部沿海特别是浙江北部沿海一次海损事故的概况。然后从地面图上的气象要素和江西倒槽等反映,说明不易及时预报这次大风产生的地点、时间和原因。因此,只有从高空系统(槽、脊、高压、低压、急流等)的演变... 详细信息

本文首先描述了1979年冬季我国东部沿海特别是浙江北部沿海一次海损事故的概况。然后从地面图上的气象要素和江西倒槽等反映,说明不易及时预报这次大风产生的地点、时间和原因。因此,只有从高空系统(槽、脊、高压、低压、急流等)的演变,冷暖平流、能量和涡度等的影响,以及云和雨的指示作用来综合考虑,才能分析出此类海损事故产生的气象原因。此类东海波动快速生成是北支槽东移南下与南支槽结合产生低涡的结果。同时冷暖平流,副热带高压以及能量等也起了显著作用,加上云和雨的影响,使气旋在短时间内迅速发生发展,并与其后的冷空气相结合产生大风。导致浙江北部沿海发生海损事故。最后为了避免此类海损事故不再重演,总结了气象方面粗略的分析方法。

关键词：南支槽北部沿海冷空气海损事故气旋发生东海气旋正涡度气旋性涡度地面图卫星云图西南气流横槽低压槽东移雨区高空浙江北部冷暖平流