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1.
地形与城市环流共同作用下的β中尺度暴雨   总被引:31,自引:12,他引:19       下载免费PDF全文
孙继松  杨波 《大气科学》2008,32(6):1352-1364
从中尺度天气动力学理论入手,利用尺度分析的方法,得到了地形与城市热岛共同作用下的β中尺度暴雨的一系列理论特征。利用北京地区稠密的地面观测网资料以及分布于距暴雨中心区不同距离的两部风廓线仪观测资料,通过分析2006年夏季发生的3次β中尺度暴雨酝酿、发生、发展、维持过程中的气温、降水、风场的配置关系,对β中尺度暴雨的部分理论特征进行了验证。主要结论:(1)由城市热岛形成的水平温度梯度有可能在靠近城区的山前迎风坡强迫产生相对独立的中尺度风的垂直切变,由此产生的低空风的垂直切变是维系中尺度对流降水发生、发展的重要条件。另一方面,一旦迎风坡出现强降水,将形成吹向迎风坡的风速与降水强度之间的正反馈现象,这种正反馈过程对β中尺度暴雨的形成过程起到了重要作用;(2)地形越靠近城区,山前越容易形成强的水平温度梯度,进而越容易出现低空风的垂直切变。形成强低空风的垂直切变的响应时间取决于水平温度梯度的强度;(3)地形坡度越大的地方,产生的上升运动越强,中尺度系统的水平尺度越小,对于地形坡度较为平坦的地方,更有利于产生水平尺度较大的中尺度系统;(4)一般情况下,地形与城市热力过程造成的中尺度暴雨过程多发生于傍晚前后或凌晨前后。  相似文献
2.
0679香山局地大暴雨的中小尺度天气分析   总被引:21,自引:3,他引:18       下载免费PDF全文
利用Doppler雷达、地面自动站、Profile垂直风廓线及GPS水汽分布等多种新型探测资料,对2006年7月9日夜间发生在北京西郊香山附近的局地大暴雨天气的影响系统和γ-中尺度强降雨落区形成的动力机理进行了精细分析.对雷达等本地多种探测资料的精细研究表明:地形辐合回波带是造成这次过程的主要影响系统.地形辐合回波带上中气旋回波块的滚动更迭是大暴雨落区形成的直接原因;近地面辐合对大暴雨落区强降雨的发生具有重要作用.大暴雨落区形成阶段近地面3种辐合同时存在:平原东南风与山区偏北风风向切变辐合、平原东南风在山脉阻挡作用下的抬升辐合、大暴雨落区中心的γ-中尺度气旋性辐合.研究还表明:山前近地面地形辐合扰动,向上传播,引发边界层扰动的动力过程是香山大暴雨落区形成的主要动力源,而来自东南方向近地面层的暖湿平流为大暴雨提供了有效的水汽和能量.  相似文献
3.
2016年6月23日江苏阜宁EF4级龙卷天气分析   总被引:7,自引:0,他引:7       下载免费PDF全文
张小玲  杨波  朱文剑  方翀  刘鑫华  周康辉  蓝渝  田付友 《气象》2016,42(11):1304-1314
2016年6月23日,江苏省盐城市阜宁县发生了历史罕见的EF4级龙卷,导致99人死亡,846人受伤,并有大量建筑物被损毁。文章利用观测资料对产生强龙卷的天气背景和中尺度特征进行了分析,发现:阜宁龙卷发生在我国东部龙卷最高发的地区和季节,产生龙卷的天气尺度背景为典型的梅雨期暴雨环流,产生龙卷的中尺度对流系统发生在地面暖锋南侧,这里也是高低空急流耦合的区域,与高空急流相伴的动力强迫特征明显,大气热力不稳定条件为中等偏强;产生阜宁龙卷的中尺度对流系统与美国大部分强龙卷相似,为块状的离散单体对流模态,且具有经典超级单体的钩状回波和强中气旋特征,并伴有龙卷涡旋特征(tornado vortex signature,TVS);龙卷位于钩状回波顶端,主要发生在中气旋底高高度低于1 km期间。  相似文献
4.
北京奥运演练精细化预报方法及其检验评估   总被引:5,自引:1,他引:4       下载免费PDF全文
郭虎  王建捷  杨波  时少英  魏东  孙继松  李靖 《气象》2008,34(6):17-25
2007年北京奥运演练期间精细化场馆客观预报方法,即支持向量机方法(SVM)和半周期函数拟合(HPFF)预报方法,为场馆精细化预报产品的制作提供了有力的技术支撑.利用2007年8月1-26日国家体育场、顺义水上中心等5个奥运场馆的5种地面气象要素(气温、相对湿度、风向、风速、和3小时累积降水量)观测资料,对SVM和HPFF客观预报方法以及预报员在客观方法基础上制作的3天逐3小时预报进行了检验评估.结果表明:(1)两种客观方法相比较,HPFF方法对于预报连续变化的气象要素(如气温、相对湿度和风速)的精细预报比SVM方法预报技巧高;而对不连续变化的变量(如:风向)的预报技巧低于SVM方法.(2)预报员制作精细要素预报在很大程度上依靠客观方法.预报员对于气温、相对湿度和风速的预报技巧略高于客观方法,对于降水和风向的预报技巧与客观方法相当.尽管预报员对客观方法的修正能力比较有限,但具有对两种客观方法结果做出择优选择的综合判别能力;(3)预报员0~63小时气温预报平均绝对误差约为1.8℃,气温预报误差≤1℃的准确率在43%左右,预报误差随预报时效变化不大;0~24小时相对湿度预报平均绝对误差约为10%,相对湿度预报误差≤10%的准确率是60%,误差随预报时效而有所增大;0~63小时风向预报准确率约20%,预报准确率随预报时效变化不大;0~63小时风速预报平均绝对误差在0.8~1.4m·s-1之间.  相似文献
5.
三种探空资料在各类强对流天气中的应用对比分析   总被引:5,自引:4,他引:1       下载免费PDF全文
魏东  孙继松  雷蕾  杨波  时少英 《气象》2011,37(4):412-422
使用2007和2008年5-9月常规探空资料、微波辐射计和风廓线数据构建的特种探空资料以及BJ-RUC模式探空资料计算的常用热动力物理参量,比较了在冰雹、雷暴大风和短时暴雨等强天气中特种探空和常规探空的各参量之间的差异,探讨了特种探空在强对流天气判别中定量应用的可靠性,最后选取不同强对流天气个例,详细对比分析了三种探空的物理参量在不同强对流天气发生前后的演变趋势.结果表明:(1)特种探空与常规探空的热动力物理参量在三种不同强天气中的表现基本一致.与常规探空相比,特种探空数据的时间分辨率高,各物理参量的变化特征表现更明显,能更详细地描述强天气发生前后大气状态的变化.(2)由特种探空计算的多种物理参量在不同强天气的酝酿、发展过程中差别明显,在强天气发生前3~6小时的变化趋势尤其明显,对于3类强天气的判别具有明确的短时临近预报意义.(3)与特种探空相比,模式探空的多数物理参量在强天气发生前后的变化趋势一致,低空垂直风切变最接近,而少数表征大气热力性质的物理参数的数值和转折时间仍有一定差别,尤其是模式对潜热释放过程的描述能力明显不足,几乎不能描述强对流云团发展过程中对流层中上层强烈的增温过程.因此,在使用模式探空参量制作强对流天气的潜势预报时,须辅以特种探空的实时探测数据计算的物理参量,对模式预报结果进行订正.  相似文献
6.
吴庆梅  郭虎  杨波  孙继松 《气象》2009,35(12):58-64
北京特殊的箕簸型地形和超大城市热力环流对北京局地暴雨的落区和强度有重要影响.利用北京地区丰富的地面和高空观测资料,对2006年7月24日的一次局地暴雨过程中温度、湿度、风场的演变和相互配置进行了详细的分析,揭示了一次系统性冷空气与地形和城市热力环流相互作用并激发产生β中尺度雨带中不同降水中心的精细过程.得出如下主要结论:受北京地形影响,此次冷空气以东北-西南路径影响北京城区,在冷空气明显的条件下,强降水容易发生在温度较高的城区,同时降水中心倾向于出现在温度距平等值线密集且靠近冷空气移动路径的方位,即冷暖交汇最剧烈的位置.地形辐合切变在冷空气到来时得到了迅速加强,为京西城区强对流提供了强有力的扰动源,同时近地面辐合切变的向上传播对强降水的持续提供了有利的动力支持.降水过程中的潜热释放造成风场垂直切变的改变,在一定程度上使风暴中心附近的东南风迅速加强,使得降水所需的水汽条件得以维持.  相似文献
7.
北京地区短时强降水过程的多尺度环流特征   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
为了探讨不同天气尺度背景下,北京地区短时强降水过程的基本特征,利用2007-2014年6-8月北京地区自动气象站观测数据和ECMWF ERA-Interim(0.5°×0.5°)全球再分析数据,在对北京地区短时强降水日的大尺度环流特征进行分型的基础上,基于分型合成场和距平场分析了北京地区短时强降水天气过程的基本环流背景及相应的中尺度环流特征。结果表明:(1)造成北京地区出现短时强降水过程的天气系统,依据其出现的频次,大体可分为副热带高压(副高)与西来槽相互作用型、西风小槽型、东北冷涡型和黄淮低涡倒槽型等4类;从低层水汽来看,除东北冷涡型主要来自于渤海、黄海外,其他3型短时强降水过程的水汽主要来自中国南海或东海。(2)不同天气系统主导下的短时强降水时空分布存在较大差异:在空间分布上,黄淮低涡倒槽型短时强降水带分布从北京东南平原穿过城区至西北山前成东南-西北走向,其余3型大体上沿北京地形成西南-东北走向,其中,西南山前、城区和东北山前地区是3个短时强降水事件的多发中心;在时间分布上,东北低涡型造成的短时强降水过程主要发生在午后,副高与西来槽相互作用型主要集中在傍晚至前半夜,而西风小槽型和黄淮低涡倒槽型短时强降水表现出较强的夜雨特征。(3)从中尺度环流特征上看,副高与西来槽相互作用型短时强降水过程主要是低层冷空气从北京西部、北部进入,首先触发山区对流,与之对应的雷暴高压逐渐组织化,外侧辐散气流(冷池出流)和山前的偏南风暖湿气流辐合造成对流过程加强;西风小槽型主要是边界层内较强东南风在北京西北部山前受地形阻挡,向两边绕流,西南支气流在西部形成气旋性环流,造成城区西部的对流性天气,东北支气流在东北部山前形成地形辐合线,夜间随着东南气流中偏南分量显著加强,东北部山前地区的辐合上升运动加强,造成东北部山前对流性天气,因此在短时强降水落区上表现为两个分离的多发中心且具有夜发性;东北冷涡型主要是系统性的冷空气从北京北部或西部南下,在山前与低空偏东风形成辐合切变线,触发午后对流性天气;黄淮低涡倒槽型主要是黄淮低涡顶部的低层偏东气流在北京西部山前辐合抬升,触发对流,并逐步演变为中尺度气旋性环流,形成相对组织化的短时强降水。  相似文献
8.
魏东  尤凤春  范水勇  杨波  陈敏 《气象》2010,36(8):72-80
快速更新循环(Rapid Update Cycle)预报技术在国外已有多年研究并用于日常业务数年.北京市气象局2007年在国内建立了首家快速更新循环预报系统(BJ-RUC),并成功应用于奥运气象保障服务.使用单站(54511)实况探空,检验分析了BJ-RUC系统的探空预报件能.分析结果表明,BJ-RUC预报的模式探空与实况各要素的变化趋势有很好的一致性.其中,温度预报与实况相关性最好,风的预报次之,露点温度(尤其400 hPa以上)最差.对不同层次各要素的预报,中层最好,低层次之,高层较差.系统预报的温度、露点温度和南风分量偏大,风速和西风分量偏小.BJ-RUC对温度和中低层露点温度的预报系统误差明显,可以通过对初始场的订正等方法对其进行系统订正.初始时刻各要素与实况的相关件最好,各预报时效误差分布趋势与初始场的一致.大多数情况下,随着时效的增长预报误差增大.BJ-RUC对基本要素的预报误差使得系统对K指数预报平均偏大、CAPE偏小、高空垂直风切变偏小.但系统对K指数、CAPE和高低空垂直风切变等物理量的变化趋势预报较准确.无论基本要素,还是计算的物理参量,12小时时效内的预报误差较小、与实况的一致性较好,在短时临近预报中具有较高的参考价值.  相似文献
9.
国家级强对流天气综合业务支撑体系建设   总被引:3,自引:2,他引:1       下载免费PDF全文
杨波  郑永光  蓝渝  周康辉  刘鑫华  毛旭 《气象》2017,43(7):845-855
国家级强对流天气预报业务正在从以短期预报为主调整到短期和短时预报并重的业务格局。文章从强对流天气预报技术发展与服务需求的角度,重点介绍了国家级强对流天气综合业务支撑平台及其核心技术。该平台以气象数据组织和图形化表达两个核心要求为牵引,发展了数据分析处理系统、自动气象绘图系统和WEB检索与显示系统。数据分析处理系统基于多源观测资料、中尺度数值预报和全球数值预报,发展了集约、高效的强对流天气监测和临近预报、短时预报和短期预报等数据分析处理技术,是整个平台的核心;主要核心技术包括:从不稳定与能量、水汽、抬升与垂直风切变等条件出发,以归纳总结的分类强对流天气概念模型为基础的分类强对流短期预报分析技术;应用"配料法"发展的分类分等级的强对流天气客观概率预报技术;强对流短时预报技术包括高分辨率数值预报释用、多模式预报集成、对流尺度分析、实况和模式探空分析等多项技术,重点实现了从过去3 h实况到未来12 h预报的无缝隙衔接;强对流的监测和临近预报技术在基于多源资料的强对流天气实况与强对流系统监测技术基础上,发展了基于雷达特征量、强对流实况、各类强对流指数和预警信号等多源信息的报警技术。自动气象绘图系统实现了高效、便捷地接入多种数据、自动进行数据分析和制图等多项功能。在预报服务方面,基于WebGIS发展了县级分类强对流预警信号和国家级分类强对流预警预报产品共享技术,实现强对流短时预报业务的高交互性与上下互通的功能。  相似文献
10.
东南风气流对夏季北京局地暴雨的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
利用北京地区风廓线雷达和地面自动气象站观测资料,分析局地暴雨过程中的东南风,普查2006年8次局地暴雨过程中风廓线雷达探测的东南风,并详细分析2次典型局地暴雨过程的风廓线资料。结果表明:降水前和降水过程中东南风的大小、厚度与雨量存在相关关系;降水前东南风指数IE的大小和波动加强对局地暴雨的临近预报有一定的指示意义。初步从理论上解释了东南风对北京局地暴雨强度的影响:东南风加强并上传,导致了上升速度和水汽输送的层次快速增加,对暴雨的触发和加强都有一定作用。由于北京特殊的地形,东南风的存在使得局地暴雨容易在山前地区产生。  相似文献
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