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掌握冻雨的时空分布特征对于电力、交通、通信、农林等部门具有较高的指导意义。前期冻雨研究多基于站点观测资料,受限于该资料长度较短、分布不均与部分缺失等因素,目前对我国冻雨时空分布特征的认识可能尚存不足。新一代ERA5再分析资料中包含了其他再分析资料所未提供的冻雨资料,为进一步认识我国冻雨时空分布特征提供了可能。本文使用ERA5冻雨资料分析了1979～2020年我国年冻雨日数和年冻雨量的时空分布特征,结果表明:我国年冻雨日数和年冻雨量集中分布在贵州、湖南等地,直接影响7条“西电东送”特高压直流输电线路,影响长度总计约4900 km;冻雨集中分布地区的年冻雨日数及年冻雨量均呈下降趋势;年冻雨日数EOF（Empirical Orthogonal Function）第一模态（方差贡献36.96%）主要分布在黑河—腾冲线以东,总体呈下降趋势,且以秦岭—淮河线为界呈南北反相分布;年冻雨日数EOF第二模态（方差贡献11.56%）反映出中国冻雨集中地区的2个局地反相分布区,位相交替周期为1~5年;年冻雨量EOF模态的时空特征同年冻雨日数类似。 相似文献
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近几十年来冻雨时空分布特征分析 总被引：7，自引：3，他引：4
利用EC再分析资料和中国台站资料,本文分析了1978-2002年53次低温雨雪冰冻事件中的冻雨过程,确定了冻雨易发区域,并讨论了其强度变化特征.结果表明近几十年来冻雨强度呈现明显下降的趋势,且1990年是其强度变化的突变点.其次,比较了衡量冻雨强度变化的两种常用指标:冻雨发生的站次数及冻雨事件的持续时间,分析显示它们之间存在显著的相关,即两种方法衡量在冻雨强度方面是等效的.最后,通过对53次事件中的温度层结及环流形势进行合成分析和经验正交分解(EOF),揭示了逆温层不但是冻雨发生的必要条件,而且也是冻雨强度发展的调节器. 相似文献
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利用1981-2017年10月至次年4月贵州省共84个自动站雨凇观测资料,采用线性趋势分析、统计分析等方法研究贵州省冻雨气候特征,并结合2018年1月底的一次冻雨天气过程对冻雨的发生、发展和形成机制进行研究,结果表明：贵州省冻雨天气月变化趋势呈抛物线分布,1月冻雨发生频率最高,各地冻雨总体呈现中西部出现时间早,结束时间晚,东、南部出现时间晚,结束时间早的现象;贵州省的中部一线为冻雨的高发中心,冻雨持续时间长;而东北部及南部冻雨出现频率较低。2018年1月底的一次冻雨天气过程长时间维持主要是由于阻塞高压、横槽转竖、东亚极涡共同影响,强冷空气多次补充及准静止锋西推导致。 相似文献
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南方不同类型冰冻天气的大气层结和云物理特征研究 总被引：4，自引：0，他引：4
利用观测资料和CAMS中尺度云分辨模式,对南方3次不同类型冻雨天气过程进行模拟,重点研究了冰冻天气中冻雨区云系宏、微观结构及大气层结特征,初步分析了冻雨形成的云物理机制.结果表明:(1)逆温层的存在是冻雨发生的必要条件,低层湿度较大的逆温常与冻雨天气有关.3次冻雨过程的冻雨区都存在逆温层,其中第一、二次过程属于锋面逆温,而第三次过程属于平流逆温.可见,逆温层结有利于冻雨的发生,但逆温层的存在仅是形成冻雨的条件之一.冻雨的发生还与水汽(湿度)、风向风速、地面特征有关.低层有水汽输入到冻雨区、地面温度等于或低于0℃,有利于冻雨形成和过冷雨水的冻结.(2)冻雨的形成需要满足3个主要条件:在对流层中高层存在冻结层,冻结层下要有暖层和逆温层,近地层有一个温度＜0℃的冷却层,并且低层的冷却层相对湿度较高.中高层冻结层主要产生冰相降水粒子,中层的暖层可以确保上层降落下来的固态降水粒子(雪或霰)融化成雨滴或在融化层中直接产生液态降水.这样,雨滴下降到低空冷却层后会逐渐变成过冷雨滴,当过冷却雨滴接触到＜0℃的地面或者其他物体表面时,迅速冻结形成冻雨.(3)不同冻雨区上空存在2种不同类型的云,对应云中有2种明显不同的温度层结:混合相云中的“冷-暖-冷”层结和水云中的“暖-冷”层结.具有2种不同层结特征的不同冻雨区云系,对应2种不同的微物理结构,具有2种不同的冻雨形成的云物理机制.(4)同一类型天气系统中的冻雨区,可以存在不同的温度层结、云的微物理结构和冻雨形成的机制;不同类型天气系统也可以存在特征相同的冻雨区,即冻雨形成的温度层结、云的微物理结构和冻雨形成的物理机制都相同. 相似文献
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贵州冻雨频发地带分布特征及成因分析 总被引：15，自引：2，他引：13
利用贵州省84站48年观测资料及2008年1月12日至2月14日NCEP 1°×1°的再分析资料,采用统计分析和插值处理,揭示了贵州冻雨以27°N为中轴线的频发地带分布特征。为探讨这一现象,寻找了与频发地带分布相似的典型冻雨个例,并从影响冻雨的冷暖气团、温湿特征等方面进行了讨论。分析指出,贵州冻雨频发地带是冷暖气团共同影响,在有准静止锋的背景下产生的;冻雨天气时,低空有逆温存在。在水平方向上,低空逆温分布范围宽广,逆温中心出现在贵州中东部和湖南西部之间,对应着冻雨区域的强中心。在垂直方向上,当存在明显融化层、温度场呈"冷—暖—冷"结构特征时,对应强冻雨天气;无融化层存在,低层冷中心的冷平流很强,仍可出现较强冻雨。逆温减弱时,冻雨的范围减小。通过分析,给出了一类典型冻雨天气的三维结构。 相似文献
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贵州冻雨时空分布及对应临近环流特征分析 总被引：11，自引：0，他引：11
利用贵州29个站冻雨日数资料和500hPa高度场资料,借助EOF展开、功率谱分析及其它诊断技术,分析贵州冻雨空间分布特征、时间演变规律以及对应临近环流分布特征。结果表明:贵州冻雨区主要集中在省之西北部;贵州冻雨年际变化主要表现为12月冻雨有准8a振荡周期,1月冻雨有准4a变化周期,整个冬季也存在准4a变化;年代际变化主要表现为从20世纪80年代中期开始,贵州冻雨强度就有减弱的趋势;其临近11月500hPa高度场异常对贵州后期冻雨强弱具有较好的指示作用,尤其是欧亚地区上空环流的异常,对贵州冻雨异常的指示作用更是突出。主要表现为当临近11月中高纬欧亚地区上空为异常低压环流所控制,而对应高纬度北极圈为异常高压环流控制时,一般预示贵州是一个弱冻雨年,反之,则为强冻雨年。 相似文献
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《气象与环境学报》2016,(2)
为了探讨冬季冻雨天气成因并提高冻雨天气的预报能力,利用常规气象观测资料、加密气象观测资料和NCEP再分析资料,对2010年2月安徽省一次冻雨过程进行天气学分析,利用WRF中尺度模式对此次冻雨过程进行数值模拟,并对冻雨发生的物理量场和层结条件进行分析.结果表明:此次安徽省南部山区和北部平原地区的冻雨天气过程主要是由于北方强冷空气快速南下,在安徽省境内大陆冷高压与西太平洋副热带高压相遇,形成鞍形场切变线引起的.从模拟结果来看,此次安徽省山区与平原地区冻雨天气的成因和层结特征均有较大区别,山区冻雨天气的形成与山脉对冷暖空气的阻挡和抬升有关;而平原地区冻雨天气的形成需强冷空气快速南下,产生有利于冻雨天气发生的层结结构.山区冻雨天气发生时,具有较大的逆温梯度和较高的冷心高度;平原地区冻雨天气发生时,近地面有较大的负变温中心和较高的冷心高度,但与逆温梯度不存在稳定的对应关系.冻雨天气的产生与逆温强度、冷垫厚度及其变温幅度均有一定的关系,是一个复杂的物理过程. 相似文献
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2018年1月下旬,江西省中北部出现严重雨雪冰冻灾害天气,覆冰和积雪持续时间长达7 d,其间多次出现罕见的雨雪相态转换,先后经历了雨、冻雨、雪、冻雨、雪5个复杂过程。文中对此次天气过程的相态转换特征及成因进行了分析。结果表明： 1） 在有利的环流背景下,西风带小槽发展东移并携带冷空气南下,破坏850 hPa高度层附近的暖性逆温层,是冻雨转雪的重要因素,而700 hPa高度层上西南急流的脉动、偏南风增强为雪转冻雨提供了动力和热力条件。2） 冻雨发生时最强风切变出现在925—850 hPa高度层,降雪发生时出现在850—700 hPa高度层。两次冻雨转降雪过程中,上升运动均增强,降雪时低层辐合、高层辐散强度较冻雨时强。3） 近地面气温接近05 ℃时,850 hPa高度层冷暖平流对中低层大气的降温和升温作用至关重要,冷平流的降温作用剧烈,而暖平流的升温作用需要持续输送。暖层消失,冻雨即可转降雪;雪转冻雨时850 hPa和700 hPa高度层温度升至1 ℃,暖层内最高温度达2 ℃,相态的转变落后于暖性逆温层的形成。4） 此次过程中,九江地区发生雨转冻雨以及冻雨转雪过程,地面气温下降明显。雨转冻雨时,气温≤-05 ℃;冻雨转降雪时,气温≤-1 ℃。雪转冻雨时,地面温度略有上升,仍在-1 ℃以下。高山站气温的持续上升,对雪转冻雨天气有指示意义。 相似文献
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该文利用1981—2010年贵州冬季的日降水资料以及冻雨资料分析了近30 a发生冻雨天气日数的统计特征。研究表明:无论是各年冻雨发生频次还是30 a总频次,开阳地区都为最多,在趋势检验中,开阳和乌当地区虽有明显的减少趋势,但并未通过95%信度检验,只有贵阳有显著增多的趋势,空间分布呈由贵阳向外发散逐渐减少趋势。根据各月的统计特征表明,各地区冻雨主要发生在1、2月,并且开阳在各月相对其他地区发生冻雨概率最大,花溪最小。总体来看,在全市冻雨发生频次无明显增多或减少趋势,冻雨发生频次的主周期为4 a,第二显著周期为12 a,各级冻雨频次的空间分布均呈由东北向西南减少的趋势。 相似文献
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根据冻雨发生时特定的地面温度、地面湿度及高空温度三个基本特征,定义了中国冻雨潜在发生指数(FRGPI)并进行了初步验证。在此基础上利用欧洲中心ERA-Interim再分析及模式预报产品,结合2013/2014年冬季冻雨发生情况,对中国冻雨潜在发生指数进行了推广应用。结论如下:2014年2月上旬,高空槽、中低层切变线、低空急流及暖湿气流的共同作用,造成了中国南方产生冻雨的适宜的地面温度t、温度露点差D及高空温度层结Er,因此出现大范围冻雨灾害。2月中旬贵州受西南低涡及暖湿气流影响,也产生了适宜的t、D及Er条件,遭受了持续性冻雨灾害。2013/2014年冬季期间,适宜冻雨的温度t集中在冬季寒潮过程中0℃等温线所在地区,温度露点差D集中在西南暖湿气流影响区域,高空温度层结Er集中在中高纬与低纬天气系统交界地带;三部分交叉区域则为冻雨高发地带,且地面温度露点差可能是制约冻雨分布的主要因素。将FRGPI指数与欧洲中心数值预报产品相结合发现,可以提前10 d有效地对冻雨灾害进行预报,对防灾减灾有一定的实用性。 相似文献
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一种浙江省冻雨落区的推算方法 总被引：4，自引：4，他引：0
2008年初浙江省出现全省性的大范围强冻雨天气,在输电线路上形成很厚的覆冰,致使浙江电网遭受巨大的损失。然而,浙江省却仅有三分之一的气象站观测到冻雨,持续时间也很短。本文利用全球再分析资料ERA-Interim结合浙江电网覆冰灾情资料,分析了2008和2013年的两次强冻雨过程。研究表明浙江省强冻雨发生时具备冷暖冷的层结结构,且中间暖层气温0℃,但相比湖南省,浙江省的暖层中心气温稍低,下层冷层厚度略厚,暖层中的液态水进人到下层冷层后易被冻结,落到低海拔地面为冰粒,或者低海拔地面层气温高于0℃,冻雨落到地面为降雨,所以冻雨期间浙江省绝大多数气象站(海拔在200 m以下)观测不到雨凇,观测到的多是冰粒或降雨;而在海拔较高的山区,冷层厚度变薄,液态水被冻结的概率大大降低,而且山区地面气温多低于0℃,有利于冻雨落在山区地面形成雨凇,因此浙江省冻雨多出现在浙中海拔400 m以上和浙南海拔600 m以上的山区。根据浙江省冻雨的特点,采用全球再分析资料进行冻雨落区推算,结果与浙江电网实际的覆冰灾情吻合得较好。本研究利用输电线路覆冰厚度确定冻雨强弱和分布,采用再分析资料推算冻雨落区,为地形起伏度较大的省份开展冻雨研究,进行冻雨监测和预报提供一条新的思路。 相似文献
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北京地区冻雨时空分布及探空温湿特征分析 总被引：2，自引：2，他引：0
利用1955年1月至2013年4月北京地区常规地面观测和南郊观象台探空资料,根据地面观测冻雨记录,分析了时空分布规律;依据冻雨发生时探空资料,初步分析了温湿结构特征和形成的物理机制类型。选取2000—2013年11月至次年4月常规地面观测和南郊观象台探空资料,根据地面观测降雨、雨夹雪、降雪记录,分析了与其对应的南郊观象台平均探空温湿结构,并与冻雨进行比较。结果表明,北京地区冻雨多发生在西北部和东南部,从11月开始至次年4月结束,并以暖雨机制为主（86.4%）;850 hPa以下温度层结曲线准垂直,且＜0℃是北京地区冻雨的主要特征;雨夹雪和冻雨的主要差异在850 hPa以下,低层雨夹雪气温高于冻雨。 相似文献
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本文对2016年12月4-5日新疆克拉玛依市出现历史罕见的冻雨天气过程,通过实况观测资料的综合分析,并利用WRF区域模式进行数值模拟,分析冻雨形成的环流形势、风场、大气层结以及冻雨区云系。结果表明,大尺度环流形势为西风带上弱波动东移,配合中低层西南急流,以及冷暖气团交汇,为冻雨的形成提供了必要的天气尺度条件。本次冻雨的形成机制为融化机制,水汽输送层主要位于冰晶层,水汽受冰晶效应充分凝结后再在暖层融化,落入冷层迅速冷却为冰粒或过冷却雨滴。逆温层是冻雨发生的主要条件,并且随着逆温层减弱,降水物的相态也从冰粒转为过冷却水。本次冻雨过程与南方冻雨不同的是,克拉玛依上空在降水前期就存在强逆温,并且在冻雨发生前逆温层出现减弱再加强的变化。 相似文献
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贵州冬季冻雨的大尺度环流特征及海温异常的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
《高原气象》2016,(5)
利用1981-2013年贵州冬季冻雨资料、NCEP/NCAR再分析资料和NOAA海温资料等,分析了影响贵州冬季冻雨日数的大尺度环流系统,讨论了海温异常对冬季冻雨日数的可能影响。基于赤道中东太平洋海温异常建立冬季冻雨日数的预测模型,并检验了模型的预测能力。研究表明:贵州冬季冻雨日数偏多(少)年,大气环流异常呈现出西伯利亚高压偏强(弱)、东亚地区海陆气压差偏大(小)的强(弱)东亚冬季风环流特征,同期印缅槽偏强(弱)、东亚副热带急流偏强(弱)。贵州冬季冻雨日数多寡与ENSO事件存在密切联系,秋、冬季赤道中东太平洋冷(暖)海温发展有利于冬季冻雨日数偏多(少)。前期秋季赤道太平洋Ni?o区海温异常是显著影响贵州冬季冻雨日数的年际预报信号,对贵州冬季冻雨日数的多寡具有较好的预测指示意义。 相似文献
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基于逐时气象观测资料和一日4次ERA-Interim再分析资料对2018年1月4一7日(第一次过程)和24—27日(第二次过程)安徽省南部(简称皖南)两次冻雨过程中冻雨分布、时间演变及环流特征进行分析,结果表明:通过自动气象观测仪器的风速突然降为0 m·s~(-1)、风向固定不动,可大致推测出冻雨出现时间,比人工观测到冻雨出现时间早。两次冻雨天气均是在准静止锋天气下出现的,但导致冻雨形成的机制不同。第一次过程为典型的"冰相融化"机制,第二次过程为典型的"过冷暖雨"机制。东亚大陆近地面冷高压使两次冻雨天气中皖南处在东北气流之下,其带来的冷温度平流形成近地面到地面的冷垫,而750 hPa高度附近南支槽槽前暖湿气流带来暖温度平流是融化层或逆温层维持和发展的主要原因。当高空温度层结满足冻雨出现条件时,地面0℃线的位置会直接影响冻雨出现的范围。 相似文献
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本文通过耦合AFWA(Air Force Weather Agency)冻雨参数化方案的WRF模式,对2020年冬季因暖锋引发的中国北方严重冻雨灾害个例进行了模拟,结果显示模式能够很好地模拟此次冻雨过程中降水相态的空间分布。通过分析暖锋的演变、水成物云微物理特征以及降水相态的变化,得到：在辽宁中北部—吉林中东部地区,暖锋导致中低空形成“冷—暖—冷”的温度层结,该区冻雨形成机制以“冰相机制”为主,即高空的雪花落入大于0℃暖层内融化、再降落到次冻结层后形成冻雨。同时,发现存在高空无固态水成物、逆温层内暖雨下落到次冻结层在地面形成冻雨的现象,这种新机制被定义为“暖雨机制”,更多水成物垂直剖面与同期地面观测降水相态的比对,验证了新机制的存在,并解释了该机制形成的可能原因。为更深入理解冻雨形成机理以及北方冻雨的预报、预警提供科学支撑。 相似文献