论文

• 青藏高原东坡不同海拔区域的雨滴谱特征
• 李山山;王晓芳;万蓉;李国平
• 2020 Vol. 39 (5): 899-911.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2019.00086
• 摘要 ( ) HTML ( ) PDF (9652KB) ( )
• 利用2018年6 -8月川西高原四个不同海拔站点DSG5型降水现象仪的雨滴谱观测数据， 对高海拔、 大梯度陡峭地形条件下的雨滴数浓度、 微物理特征参量和雨滴下落速度进行了对比分析。结果表明： 不同海拔上， 雨滴数浓度平均谱符合Gamma函数分布， 弱降水和强降水表现出完全不同的雨滴谱特征。弱降水中， 随海拔的升高， 小雨滴粒子（直径D<1 mm）的数浓度增大， 中等直径粒子（1 mm<D<3 mm）的数浓度反而略有减小； 雨滴粒子的数浓度N_w增大， 平均直径D_m减小。强降水中， 随海拔的升高， 小粒子和中等直径粒子的数浓度减小， 大粒子（D>3.25 mm）的数浓度明显增大； 雨滴粒子的数浓度N_w减小， 而平均直径D_m快速增大。中等强度降水是大粒子和小粒子数目的转换阶段。不同雨强等级高海拔雨滴下落速度都大于低海拔。

• 青藏高原中东部地表感热趋势转折特征及成因分析
• 张璐;王慧;石兴东;李栋梁
• 2020 Vol. 39 (5): 912-924.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2020.00050
• 摘要 ( ) HTML ( ) PDF (7086KB) ( )
• 利用气候变化趋势转折判别模型（PLFIM）分析了1982 -2018年青藏高原（下称高原）70个站地表感热通量趋势转折特征， 并从高原地温和气温对同期北半球变暖的响应速度， 以及大气环流背景场等方面分析其趋势转折的可能原因。结果表明： （1）高原4个气候区的年平均地表感热均在2000年前后发生了由显著减弱到显著增强的趋势转折， 其中Ⅱ区（高原东部）最早发生转折（1999年）， 其次是Ⅰ区（高原北部）和Ⅳ区（高原东南部）（2000年）， Ⅲ区（高原西南部）最晚（2002年）。Ⅱ区和Ⅲ区是高原感热趋势转折的关键区。Ⅱ区感热的变化主要由地温的增温加快使地气温差加大所导致， Ⅲ区则主要受地面风速变化的影响， 2000年后地面风速的增加对该区感热的趋势转折有重要贡献。（2）2000年之前， 北半球中纬度西风急流偏弱且急流轴位置偏南， 同时高原北（南）部到高（低）纬度地区温度异常偏高（低）， 经向温度梯度和气压梯度减小， 使得这一时期高原风速持续减小； 2000年之后与之前相反， 高原风速的减小趋势在这一时期得到缓解， 并逐渐转变为增加趋势， 进而造成了高原地表感热变化趋势的转折。

• 低纬高原水汽输送特征及其对云南气候的影响
• 万云霞;晏红明;金燕;彭启洋
• 2020 Vol. 39 (5): 925-934.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2019.00082
• 摘要 ( ) HTML ( ) PDF (3114KB) ( )
• 利用NCEP/NCAR再分析资料及云南124个观测站降水资料， 采用多种统计方法分析了低纬高原地区水汽输送水平变化和垂直变化的气候特征。结果表明： （1）影响云南的水汽输送源地和路径存在明显的季节差异， 冬半年主要受西风带水汽输送的影响， 夏半年主要受热带海洋水汽输送的影响。（2）各边界整层水汽收支季节差异显著， 冬半年水汽主要从西边界输入， 夏半年主要从南边界输入， 北边界一年四季均为水汽输出， 东边界水汽收支月际波动最大， 且会发生水汽收支性质转变。（3）各边界水汽收支随高度增加而减小， 各季节西边界和南边界从低层至高层基本为水汽输入； 东边界和北边界水汽收支存在显著的垂直差异和季节差异特征。秋季和冬季水汽输入层较春季和夏季深厚。年际尺度上冬季和春季水汽收支变化相对比较简单， 东边界和北边界均为水汽输出， 而西边界和南边界为水汽输入； 夏季和秋季的水汽收支变化比较复杂， 各边界水汽收支的年际差异非常显著。云南夏季降水异常与净水汽收支有明显的正相关关系， 来自南半球在80°E -90°E附近转向北的越赤道气流和索马里越赤道气流带来的水汽输送对云南的夏季旱涝有十分重要的影响。

• 秦岭及周边地区暖季降水日变化及其成因分析
• 张宏芳;潘留杰;陈昊明;浩宇;张曦
• 2020 Vol. 39 (5): 935-946.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2019.00067
• 摘要 ( ) HTML ( ) PDF (12406KB) ( )
• 利用三源降水融合资料和欧洲中期数值预报中心ERA5逐小时再分析数据， 分析暖季秦岭及周边地区的降水日变化特征及可能的成因。研究表明： 暖季秦岭南北降水日变化存在显著差异， 秦岭南部降水日峰值主要是盆地地形影响下的夜雨， 秦岭北部降水日峰值则是午后黄土高原上的昼雨。青藏高原东部延伸区、 黄土高原等大地形对研究区域长、 短时降水的空间分布贡献显著； 秦岭南部短时降水频率高， 但L3级降水强度相对较低， 北部L3级降水频率低、 强度大。盆地地形作用下夜间的山风与青藏高原南侧地形槽前定常西南暖湿上升气流叠加， 800 hPa以上上升运动异常加强， 形成多个铅直次级环流， 是秦岭南部夜雨特别显著的重要原因； 而白天受谷风的作用， 使得地形槽前上升气流减弱， 昼雨相对较少。午后热力作用加强， 南风上升气流与中上层西北风下沉气流在700 hPa附近交汇， 使得秦岭北部黄土高原午后强降水异常多发。

• 新疆东部一次区域极端暴雨环境场特征
• 庄晓翠;李博渊;秦榕;李如琦;张云惠;白松竹
• 2020 Vol. 39 (5): 947-959.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2019.00081
• 摘要 ( ) HTML ( ) PDF (11743KB) ( )
• 利用FNL再分析、 常规资料、 区域自动站、 FY-2G资料， 对新疆东部2018年7月31日出现的区域极端暴雨环境场特征进行分析， 并与新疆暴雨研究成果及中国南方进行对比。结果表明： 此次极端暴雨是在稳定的两脊一槽大尺度环流背景下， 由高架对流造成； 暴雨落区位于高空西南急流入口区右侧， 500 hPa中亚低涡前西南气流与西太平洋副热带高压（下称西太副高）西侧偏南气流汇合区域， 700 hPa东南低空急流出口区前部辐合区及地面上冷锋后部负变温区的重叠区域； 500 hPa中亚低涡、 700 hPa低空急流及其前部辐合区、 800~600 hPa强锋区触发了高架对流； 对流层低层700 hPa附近强辐合与高层强辐散， 为高架对流的发展提供了动力触发条件， 从而使中亚低涡前西南暖湿气流及来自阿拉伯海、 孟加拉湾、 南海和西太平洋的水汽绕过和翻越青藏高原迅速在暴雨区辐合集中， 并不断被抬升至高空， 为极端暴雨的产生提供了充足的水汽条件。此次区域极端暴雨与新疆其他地区暴雨存在较大差异； 与中国南方高架对流也存在明显的差异。

• 四川盆地西南低涡暴雨过程的短时强降水时空分布特征研究
• 李强;王秀明;周国兵;张亚萍;何跃
• 2020 Vol. 39 (5): 960-972.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2019.00096
• 摘要 ( ) HTML ( ) PDF (9541KB) ( )
• 利用四川盆地1980 -2012年5 -9月123个气象观测站逐时降水资料， 对96个西南低涡暴雨短时强降水日合成， 研究了区域性西南低涡暴雨过程中短时强降水的时空分布特征。结果表明， 累计短时强降水频次和降水量较大值发生在21:00（北京时， 下同）至次日08:00， 较大值位于盆地西部和南部， 短时强降水降水量占总降水量的比例≥50%占总站次51%。短时强降水事件频次和降水量日变化上， 21:00至次日08:00为短时强降水事件主要开始时间段， 频次和降水量分别占总量73.8%和81.4%， 峰值出现在04:00。降水持续时间多在10 h以上， 10~17 h占总事件比例63.1%， 峰值出现在14 h； 空间分布上， 长持续时间（7~18 h）的短时强降水事件较大频次和降水量主要在盆地西部。盆地短时强降水事件具有明显的不对称性特征， 西部和南部降水不对称性特征较北部和东部明显。

• 陕西后向传播雷暴统计特征与机理初步研究
• 胡启元;王楠;李萍云;乐静
• 2020 Vol. 39 (5): 973-985.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2019.00099
• 摘要 ( ) HTML ( ) PDF (5700KB) ( )
• 通过2012 -2016年陕西多普勒雷达产品和观测资料， 制定了应用于陕西的后向传播雷暴普查标准， 统计分析了5年内48个后向传播雷暴过程的时空分布特征等。结果表明， 6 -8月为出现雷暴后向传播的主要月份， 出现时段集中在14:00 -18:00（北京时）， 地区以陕北和关中北部为主， 致灾天气以短时强降水为主； 新生回波生命史在1~2 h， 中心在10~30 min可发展至最强。按照新回波移动方向变化分为3种类型： 沿平流方向前移型、 持续 向后传播型和稳定少动型， 分别选取典型过程进行诊断分析表明： （1）沿平流方向前移型雷暴发生在高空冷涡与低空切变线形成不稳定环境中， 地面辐合线与露点锋相互配合是新生雷暴的触发机制， 对流运动沿辐合线和露点锋区与偏东平流反向发展造成雷暴后向传播， 强环境风平流与弱垂直风切变导致雷暴新生后随平流前移； （2）持续向后传播型中雷暴传播与阵风锋移动有密切关联， 地面冷池前沿阵风锋强迫地面辐合线附近暖湿气团抬升产生新雷暴， 阵风锋在移动过程中与地面辐合线相交处即为雷暴传播方向； （3）稳定少动型雷暴发生在高空槽随高度前倾结构中， 地面辐合线和显著露点锋区触发生成单体风暴， 强垂直风切变加强了风暴维持时间， 风暴运动具有向露点锋区西北侧不稳定层结发展的后向传播特征， 自身传播与偏东平流运动近似抵消造成稳定少动。

• 西安地区一次罕见秋季冷锋后暴雨过程分析
• 郭大梅;潘留杰;史月琴;胡启元;吴林荣;刘嘉慧敏;陶建玲
• 2020 Vol. 39 (5): 986-996.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2019.00097
• 摘要 ( ) HTML ( ) PDF (9295KB) ( )
• 利用常规地面高空观测、 西安多普勒天气雷达观测、 欧洲中心细网格模式预报等资料对2017年9月27日西安暴雨天气过程进行诊断分析。结果表明， 暴雨发生在秋季连阴雨结束前， 距地面冷锋后部300~400 km， 暴雨发生前地面气温较低， 不利于高温高湿能量的积累， 西安地区850 hPa、 700 hPa均为偏北风， 无法为其带来水汽， 但500 hPa西风槽为西安地区暴雨提供了有利的天气形势； 通过诊断饱和相当位温、 地转绝对动量表明西安暴雨的不稳定机制是条件性对称不稳定。冷锋锋面自南向北逐渐倾斜， 陕南地区西太平洋副热带高压外围700 hPa有一支偏南风带来暖湿气流， 暖湿气流被锋面强迫爬升至西安条件性对称不稳定区域， 产生倾斜对流。大气有着较强的斜压性， 中等强度的垂直风切变有利于地转绝对动量维持较小的坡度， 中高层暖湿气流使得中高层饱和相当位温有着较大的坡度， 从而使中高层形成条件性对称不稳定。降水回波呈现出平行带状， 与0~6 km风切变矢量西西南风平行。条件性对称不稳定区域与倾斜上升运动及回波高度有着较好的对应关系。

• 中国东部季风区800 mm等降水量线的空间变化分析
• 车彦军;管小春;王世金;武荣
• 2020 Vol. 39 (5): 997-1006.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2019.00094
• 摘要 ( ) HTML ( ) PDF (4239KB) ( )
• 降水是一种复杂的自然事件， 时间和空间上都表现出显著的多变性， 全球气候变化进程中， 陆地降水时空特征也随之发生改变。中国东部季风区， 800 mm等降水量线是中国北方和南方、 河流结冰与不结冰等重要地理分界线。本文基于1961 -2015年中国地面降水0.5°×0.5°格点数据集， 利用GIS空间分析、 时序变化分析等方法， 明确东部季风区800 mm等降水量线的空间分布及其重心位置， 并以空间重心作为研究对象， 分析等降水量线的时空特征。结果表明： （1）中国东部季风区800 mm等降水量线在空间上呈东北-西南走向， 且黄淮平原和藏东南地区的波动较为剧烈； （2）800 mm等降水量线的空间重心分布于四川盆地； （3）1961 -2015年东部季风区800 mm等降水量线具有显著的向东、 向南移动的趋势； （4）800 mm等降水量线空间变化趋势没有显著的周期性和突变性。此外， ENSO是等降水量线年际变化的主要因素， 而PDO是等降水量线年代际变化的主要因素。

• 改进的雷达资料同化方案在梅雨期暴雨预报中的应用
• 彭菊香;谢元富;康兆萍;李红莉
• 2020 Vol. 39 (5): 1007-1022.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2019.00091
• 摘要 ( ) HTML ( ) PDF (14647KB) ( )
• 雷达资料同化对提高数值天气预报准确率具有重要意义。针对2016年7月5 -6日武汉一次梅雨期暴雨过程， 采用改进的雷达资料同化方案STMAS（Space and Time Multiscale Analysis System）同化雷达径向速度和反射率因子。通过与LAPS（Local Analysis and Prediction System）方案的结果对比初始动力场、 水汽条件、 热力场、 预报天气形势、 降水和雷达回波等的差异， 并着重分析了STMAS方案对初始场及降水预报的改进及其原因。结果表明： （1）同化雷达径向速度时， STMAS方案在三维变分基础上引入连续方程做强约束条件， 对初始场中动力场改善效果较为明显。（2）同化雷达反射率因子时， STMAS方案增加利用雷达回波直接调整湿度步骤， 强迫雷达回波高于阈值区域饱和， 使得初始场的水汽条件更加充沛， 对流不稳定能量更大。（3）由于STMAS方案初始场的改善， 使得预报场中高低空天气系统配置较好， 最终使得预报的雨带和强降水落区在位置和强度上更接近实况， 其中100 mm以上强降水预报能力尤为突出。

• 玛依塔斯风区东风型风吹雪的天气学分型研究
• 张俊兰;杨霞;魏娟娟;马超;曾春蕾
• 2020 Vol. 39 (5): 1023-1032.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2019.00105
• 摘要 ( ) HTML ( ) PDF (8646KB) ( )
• 选取新疆塔城地区玛依塔斯交通站、 老风口站2015 -2018年气温、 降水、 极大风速及风向、 最小能见度等逐10 min观测资料和常规地面及高空观测资料， 分析了玛依塔斯风区15个东风型风吹雪天气个例， 得出冷锋东风型风吹雪居多， 东风型风吹雪大多出现在降雪结束后1天左右。东风型风吹雪天气环流形势可分为两型（回流型和锋前减压型）、 三类（横槽转竖类、 低槽东移类和中纬度波动类）， 其中回流型东风吹雪比例最高。回流型和锋前减压型东风吹雪天气系统的三维空间配置均呈后倾结构， 高空新疆以北的附近上空均为高压脊， 但回流型位置偏西并发展强盛、 锋前减压型略偏东且强度较弱； 地面气压场虽二者均为“东高西低”态势， 但回流型风吹雪天气的蒙古高压强度增强快， 有明显正变压； 锋前减压型的蒙古高压强度变化不大， 但中亚热低压发展， 玛依塔斯风区处于锋前显著减压区。

• 岭南地区典型次生常绿阔叶林下垫面太阳和长波辐射特征分析
• 王欢;韦志刚;朱献;王澄海;董文杰
• 2020 Vol. 39 (5): 1033-1044.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2019.00090
• 摘要 ( ) HTML ( ) PDF (5083KB) ( )
• 基于珠海凤凰山陆气相互作用与碳通量观测塔2015年10月至2018年5月的辐射观测资料， 对珠海凤凰山常绿阔叶林区冠层表面的太阳总辐射和分光辐射、 长波辐射、 净辐射的日变化与季节变化特征进行了比较分析。研究表明： 典型晴天时太阳总辐射和分光辐射的日变化均呈常规的“正弦曲线”形式， 辐射值在12:00（北京时， 下同）左右达到最高； 多云天时太阳辐射的日变化趋势为“锯齿状”。典型晴天条件下， 白天时向上的长波辐射呈先升高后下降的趋势， 一般在14:00左右达到最大； 白天时向下的长波辐射变化不明显， 但在夜晚常常会出现较为剧烈的变化。多云天条件下大气向下的长波辐射值与下垫面发射的向上的长波辐射值非常接近， 两者的日变化幅度都很小。净辐射强度值在白天为正， 夜晚为负， 白天时日变化形式与向下的太阳总辐射类似， 夜晚则与向上的长波辐射类似。太阳辐射和长波辐射均在夏季最大， 秋季和春季次之， 冬季最小； 在整个观测时段内， 近红外辐射、 可见光辐射和紫外辐射占总辐射的平均比例分别为51.2%、 43.0%和5.8%； 可见光与紫外辐射所占比例在夏季最大， 冬季最小； 近红外辐射所占比例在夏季最小， 冬季最大。研究结果可为岭南地区陆面过程模式改进提供依据。

• 半干旱地区河谷盆地与低丘缓坡冬季边界层特征差异的对比研究
• 秦闯;王颖;黄萌;李博;李雪超
• 2020 Vol. 39 (5): 1045-1057.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2019.00089
• 摘要 ( ) HTML ( ) PDF (9846KB) ( )
• 利用WRF模式模拟兰州市西固区河谷盆地和兰州新区低丘缓坡地形两种下垫面的冬季边界层特征， 从近地面风场、 温度场、 位温廓线、 地面通量和边界层高度等方面对比分析两种不同下垫面边界层特征的差异， 探讨下垫面影响边界层特征的机理。结果表明： 下垫面特征对边界层特征影响较大； 粗糙下垫面动力特征使得兰州市西固区河谷盆地内的近地面风速低于兰州新区， 也是兰州市西固区河谷盆地内日间动量通量明显大于兰州新区的主要原因； 相比兰州新区低丘缓坡地形特征形成的均匀近地面流场， 兰州西固区河谷盆地内的近地面流场十分复杂； 日间， 更为干燥的兰州新区接收太阳辐射， 地面对大气的热力作用强于河谷盆地的兰州市西固区， 使得其最大边界层高度高于兰州市西固区河谷盆地。

• 9年夏季连续加密探空观测的九龙站边界层特征分析
• 卢萍;李跃清
• 2020 Vol. 39 (5): 1058-1069.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2019.00098
• 摘要 ( ) HTML ( ) PDF (7351KB) ( )
• 九龙站位于青藏高原主体和成都平原之间的过渡带， 地理位置、 地形分布、 天气气候都独具区域特色， 基于中国气象局成都高原气象研究所连续9年夏季在九龙站开展的西南涡加密观测探空试验资料， 对比分析了该站边界层大气的日变化和年际变化特征。结果表明： （1）九龙站边界层大气温度08:00（北京时， 下同）最低， 其次是02:00， 而14:00最高。比湿与温度位相相反， 14:00最小， 20:00和02:00皆较大。近地层大气温度/比湿日变幅大， 而离地2 km高度处日变幅小。地面温度/比湿较高时次对应的垂直梯度也大， 以上观测结果符合普遍大气边界层特性。14:00的地表平均温度的年际差低于08:00， 离地2 km高度处平均温度的年际差与地表相当。低层大气的温度/比湿年际差偏差幅度比高层大， 但最大偏差并非出现在最接近地表的大气层。（2）九龙站边界层风场在垂直方向上存在风切变， 20:00风速最大， 14:00次之， 08:00最小； 在02:00和08:00以偏西风为主， 14:00和20:00则是偏东风为主。平均风速极大值出现高度的波动范围在14:00最小， 08:00最大， 平均风速极大值之差则是08:00最小， 20:00最大。（3）九龙站08:00边界层高度最低， 14:00混合程度最强， 20:00最高。（4）九龙站地面平均温度日较差在6.7~9.3 K， 最大年际差为1.6 K。地面大气平均比湿日较差在0.6~1.13 g·kg^-1， 最大年际差为2.66 g·kg^-1。地面平均气压在02:00最大， 20:00最低， 日变幅在2~2.5 hPa， 最大年际差为3.19 hPa。14:00地面平均风速最大， 02:00和08:00皆较小， 日变幅在1.9~2.9 m·s^-1。降水与地面温度/比湿之间存在正相关关系， 与地面气压/风速之间存在负相关关系。

• CIMISS与GDAS数据库中探空湿度资料评估分析研究
• 郝民;王瑞文;田伟红;万晓敏
• 2020 Vol. 39 (5): 1070-1079.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2019.00075
• 摘要 ( ) HTML ( ) PDF (6862KB) ( )
• 探空观测资料作为天气预报和数值预报不可缺少的资料源在科研和业务中发挥着重要作用， 但该资料质量的好坏直接影响模式预报的准确性， 因此必须在资料源头开展资料质量控制确保高质量资料在同化和模式预报中得到应用。质量控制要有好的效验工具和比对资料， 本文将我国业务数值预报的CIMISS数据库与NCEP的GDAS数据库的探空湿度资料进行比较， 了解CIMISS库资料的质量与偏差情况， 以及两种资料库数据在GRAPES 4DVAR同化应用结果， 试验表明： 两个库资料虽然存在偏差， 经过质量控制， 偏差明显减小； 在实际同化分析与EC再分析场比较水平和垂直偏差都很小， 模式预报降水评分基本一致， 从而证实CIMISS库中探空湿度资料的合理可用性， 为深入认识探空湿度资料的质量和性能提供了依据。

• 220 GHz冰云微物理参数反演算法模拟验证研究
• 丁霞;黄兴友;何静;霍熠炜;王海涛
• 2020 Vol. 39 (5): 1080-1088.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2019.00071
• 摘要 ( ) HTML ( ) PDF (2026KB) ( )
• 本文模拟验证了一种利用雷达反射率因子（Z_e）反演得到云中冰晶粒子有效半径（r_e）、 冰水含量（IWC）和粒子数浓度（N_T）的算法， 该算法基于最优估计理论实现， 适用于太赫兹频段（220 GHz）雷达探测的冰云微物理参数反演。假设粒子服从Gamma分布， 根据球形、 六棱柱、 六角板、 子弹花四种形状的冰晶粒子在太赫兹频段（220 GHz）的散射特性参数， 建立冰云冰晶粒子的散射特性库（Look Up Table， LUT）， 将LUT中的Z_e作为测量向量， 对应的r_e和IWC作为先验数据x_a（r_ea， IWC_a）， 反演得到四种形状冰晶粒子的r_ere、 IWC_re和N_Tre。模拟研究表明， 在先验数据x_a为真值的情况下可得到准确的反演结果， 由于测量向量中包含了待反演参量的信息， 在先验数据x_a偏离真值的情况下通过多次迭代运算仍可以得到较为准确的反演结果， 随着先验数据x_a逐步贴近真值， 四种形状冰晶粒子的反演误差和算法平均迭代次数基本呈现递减的趋势， 说明准确的先验数据可以提高反演结果的准确性和计算效率， 同时证明该方法可有效应用于220 GHz云雷达的冰云微物理参数反演研究。

• 豫东龙卷的环境条件和雷达监测预警分析
• 张一平;梁俊平;牛淑贞;曹明明;栗晗;王迪
• 2020 Vol. 39 (5): 1089-1101.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2019.00101
• 摘要 ( ) HTML ( ) PDF (11963KB) ( )
• 利用高空、 地面、 新一代天气雷达和NCEP/NCAR 1°×1°再分析等资料， 详细分析了豫东平原地带4次龙卷的天气形势、 环境条件和雷达监测特征， 探讨了强降水过程中局地龙卷的诱发原因。结果表明： （1） 4次龙卷多发生在高空分流辐散、 中层中纬度槽前和副热带高压边缘西南暖湿气流形势下， 低空急流、 超低空急流和低涡、 切变及地面低压辐合区是有利于暴雨过程中出现局地龙卷的主要影响系统。（2） 单站探空参数特征为基本饱和的深厚湿层， 温度垂直递减率较小， 大气可降水量在5.6~6.7 cm， 水汽条件非常充沛。对流有效位能差异较大， K指数多在30~43 ℃，-20 ℃、 干球0 ℃（DBZ）、 湿球0 ℃（WBZ）层高度均较高， 而自由对流高度和抬升凝结高度低。龙卷发生前0~6 km、 0~1 km垂直风切变分别为14~22 m·s^-1和12~14 m·s^-1。相似过程物理量合成豫东龙卷易发区位于代表热力、 水汽关键物理量的异常大值区中。（3） 雷达回波上龙卷多由大范围暴雨回波前沿强回波带上的微型超级单体产生， 对应速度图上有自西南向东北方向移动的中气旋和龙卷涡旋特征TVS。中气旋和TVS顶高和旋转深度多在4 km以下， 底高多在0.5 km以下。（4） 中气旋对龙卷的监测率个例间差异较大， 在29%~75%， 提前预警的时间基本在30~50 min； 而TVS对龙卷的监测率可达50%~100%， 但提前时间较短， 在0~18 min。最大切变值的大小除了与龙卷强度有关外， 与监测距离也有很大关系。

• 19930505金昌特强沙尘暴爆发诱因再分析
• 宋敏红;钱正安;蔡英
• 2020 Vol. 39 (5): 1102-1109.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2020.00030
• 摘要 ( ) HTML ( ) PDF (2673KB) ( )
• 为了更好地认识和理解19930505中国金昌和国内外其他相关沙尘暴事件， 从全球视野， 充分利用卫星云图、 金昌站地面气压跃升峰等诸要素剧变等资料， 综合剖析、 讨论了这些相关沙尘暴过程。研究表明： （1）19930505金昌沙尘暴是先由“干飑线”触发， 再由其后冷锋追赶上，金昌沙尘暴二度加强的“干飑线+低压冷锋”混合型特强沙尘暴； （2）金昌沙尘暴前先出现了强锋生及强热力不稳定等飑线预兆； 接着， 出现了金昌站地面气压跃升峰等典型飑线特征； 最后， 飑线积云单体云柱左后方中下层的下曳气流强风也为地面起沙提供了动力， 故出现金昌飑线并触发这次沙尘暴是合理的； （3）在湿润区和半干旱区飑线时， 地面气压跃升峰强， 雷阵雨强， 飑线强； 而在干旱区飑线时则反之， 地面气压跃升峰弱， 对流天气也弱。即： 水汽多（少）确有加强（减弱）湿润、 半干旱区（干旱区）飑线或沙尘暴的作用。

• 华东2018年冬季一次典型雾霾过程的气象成因分析
• 周述学;邓学良;王传辉;姚叶青;丁鹤鸣;杨开围
• 2020 Vol. 39 (5): 1110-1121.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2019.00085
• 摘要 ( ) HTML ( ) PDF (10236KB) ( )
• 针对2018年11月23日至12月3日华东地区一次持续性、 大范围的雾霾过程， 利用地面污染物观测、 再分析资料、 地面气象观测以及气象探空等， 从环流异常、 地面气象条件以及边界层结构等方面， 分析了本次雾霾过程的气象成因。研究发现： （1）2018年冬季500 hPa亚欧中高纬以纬向环流为主， 华北、 黄淮位势偏高， 冷空气影响偏北。700 hPa孟加拉湾北侧和四川盆地位势偏高， 中纬度环流较平， 没有形成西低东高有利于水汽输送形势。850 hPa和925 hPa存在偏南风异常， 冬季风偏弱， 阻碍冷空气南下。环流异常造成气温和湿度偏高、 风速和能见度偏低， 为污染形成提供了有利的气候背景。（2）冷空气带来的区域输送叠加局地静稳积累是本次雾霾过程的显著特点， 不同强度的冷空气对于污染程度和区域的影响具有差异。11月24日和27日两次冷空气较弱， 淮河以北受到输送影响， 之后均压场控制， 地面条件趋于静稳， 加剧了污染程度； 11月29日冷空气稍强， 污染物输送南压至长江以南， 后期地面受鞍型场控制， 表现出风速小、 湿度高、 能见度低的特征， 污染范围和程度都达到峰值。（3）在污染发展和高峰阶段， 边界层均为逆温或等温层结， 整层均受到高湿和小风的控制， 不利于污染物垂直扩散， 加剧污染事件的发展。

• 地形对降水的影响机理及预报方法研究进展
• 钟水新
• 2020 Vol. 39 (5): 1122-1132.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2019.00083
• 摘要 ( ) HTML ( ) PDF (2865KB) ( )
• 本文分别从观测试验分析研究、 地形降水物理机制以及地形降水模拟与可预报性研究等方面回顾了近年来对地形降水观测、 数值模拟和预报方法方面取得的进展。概括了近些年来开展的若干地形降水观测试验、 数值模式的若干线性地形降水方案， 以及模式中次网格地形参数化效应对地形降水预报的影响。回顾了包括地形维度与几何分布、 水汽分布及水汽凝结效应、 大气稳定性等对地形降水的影响机制， 并基于线性地形降水方案， 综合考虑了次网格地形阻塞效应和大气降水概率因子， 利用GRAPES（Global/Regional Assimilation and Prediction System）模式检验了新简化线性地形降水参数化方案的应用情况。指出对地形降水机理研究和预报技术的改进， 需进一步开展多种地形观测试验和多源资料机理分析， 研究不同尺度天气系统在多尺度复杂地形下的相互作用， 改进数值模式动力、 物理精度以及资料同化理论技术， 以期提高对地形降水的认识水平和数值模拟能力。