铜仁市暴雪发生的频次低,2005年至今仅发生5次,因此准确的量级和落区预报难度较大.该文选取2005-2021年铜仁市出现的5场暴雪天气过程,就大尺度环流形势、高低空天气系统配置和物理量特征进行分析,找出暴雪环流形势以及物理量预报指标.结果显示:铜仁市暴雪发生时,500 hPa中高纬为两槽一脊形势,我国东北地区—日本海低槽加深发展,中低纬孟加拉湾附近有南支低槽系统东移;海平面场上贝加尔湖西部冷高中心强度为1060 hPa,大于1030 hPa的等压线进入铜仁市.暴雪落区出现在500 hPa高空槽和南支槽前、700 hPa西南急流左侧或低涡切变线南侧、850 hPa东北急流或东北风前部的风速辐合区内.暴雪发生时,500 hPa气温在-16~-21℃之间,700 hPa在-2~-4 ℃之间,850 hPa在-4~-8℃之间,地面气温为0.5~-4℃,地面气温越低降雪持续时间越长.暴雪发生时大气中层700~500 hPa上升运动明显增强,这可作为降雪增大的预示指标;散度场总体表现为低空辐合、高空辐散的特征,当辐合层次伸展更高时,有利于暴雪天气的持续;水汽通量散度辐合主要在850 hPa,平均值为-3.6×10-6g·cm-2·hPa-1·s-1;500 hPa比湿值≥1.5 g·kg-1是暴雪发生的参考指标.
This paper focus on revealing the features of the water vapor transport, water vapor budget and the contribution percentage of water vapor source regions of the persistent rainstorm in Tongren from July 13th to 16th, 2014 based on precipitation observation data, ERA5 and NCEP GDAS (National Centers for Environmental Prediction, Global Data Assimilation System) reanalysis data and the HYSPLIT4 (Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory Model) mode. The results show that: (1) the eastward South Asian High and coupling mechanism of high and low level jets enhanced the dynamic mechanism of convergence at low level and divergence at high level which is conducive to the convergence of water vapor in the target region to condense and then form precipitation. (2) The water vapor over the ocean was continuously transported to the rainstorm area by the water vapor channel built by the synergistic effect of the subtropical high which table controlled the south of Guizhou province, shortwave trough lay the northwest side of subtropical high, and tropical cyclone in the Indian Peninsula at 500 hPa. (3) The air particles in the rainstorm area mainly came from the Arabian Sea, the Bay of Bengal and the South China Sea at a lower height, while a few particles came from the north of Tongren to Eurasia, the Atlantic Ocean at a higher height by 120 h backward trajectory simulation. (4) The contribution percentage of water vapor source regions of the south of Tongren-South China Sea and its nearby islands and water, the east of the Indian Peninsula-the Bay of Bengal, the Arabian Sea-the west of the Indian Peninsula were 48.29%, 32.17 % and 10.47% respectively. In addition, the water vapor the north of Tongren to Eurasia and the Atlantic Ocean also contributed to the rainstorm in Tongren (9.07%). (5) 850 hPa and 700 hPa were the main water vapor contribution levels which provided nearly 3/4 of water vapor to the rainstorm area, the remaining quarter was transported by 500 hPa.
利用2010-2021年铜仁396个自动雨量站逐日12 h降水资料,分析铜仁暴雨时空分布特征.得出结论:(1)铜仁市的年平均暴雨日数分布与年降雨大值中心基本一致,主要集中在梵净山区域,各区县地势低洼地带到高山过渡区域最为明显,低洼地带暴雨相对较少.铜仁的暴雨主要集中在5-9月,6月和7月是暴雨高发期,出现暴雨站次最多.(2)每月的暴雨落区分布都不一样,1-2月和11-12月无明显暴雨发生;3-4月暴雨落区分散;5、7月在梵净山东、西两侧,6、8月在梵净山北侧和东侧,9月分布在铜仁市南部,10月在梵净山西侧.而县城区站点暴雨5月集中在松桃;6月出现在碧江、松桃、江口、德江;7月德江、松桃、碧江;8月碧江、万山;9月松桃、江口;10月松桃、石阡.(3)铜仁市暴雨在5、9月白天暴雨特征明显,6-8月白天和夜间暴雨发生频率相当.大暴雨多发生在5-8月,白天出现在6月最多,夜间出现在7月最多.
为了提升铜仁受两路冷空气共同影响时的暴雨落区预报准确性,根据自动站雨量观测资料、卫星观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料、EC细网格风场资料,总结分析了铜仁受两路冷空气共同影响下的4次暴雨天气过程的降雨特征、环流系统演变、冷空气南下锢囚、系统垂直结构以及能量变化、EC的预报场等影响因素.通过分析发现,暴雨落区发生在铜仁西北部和东部的原因,一是由于湖北和四川两股冷空气南下进入贵州时,迫使地面暖空气抬升至重庆附近形成低压区,从而在铜仁西部和东部形成锋面,对流降水由锋面触发,二是受铜仁梵净山地形影响,近地层偏东气流遇山分流,在山的东侧形成辐合,山的西侧附近形成下沉或辐散,而山的北侧气流绕流与西北气流汇合,从而形成辐合降水;同时在地面锢囚低压上空,850 hPa层次重庆附近有暖湿低涡形成,暴雨落区跟低涡切变线的位置和低涡东侧偏东风大小有关系,较强的对流云团大多在低涡东南侧西南急流和切变线北侧东风急流里发展增强,EC模式较好的模拟预报出850 hPa低涡系统;另外暴雨发生前后伴有较强的CAPE的积累释放过程,对降雨的起止有一定的指示作用;较强的垂直上升速度区以及水汽通量散度辐合区均对降雨落区和强度有一定的指示意义.通过分析暴雨特征以及形成原因,能为类似暴雨过程的落区预报提供思路和要素参考.
利用高空、地面气象观测资料及NCEP再分析资料,对贵州铜仁2019年2月17日(简称"02·17"过程)和2月20日(简称"02·20"过程)两次冷锋后部的高架雷暴天气进行了对比分析,结果表明:(1)两次过程均受高空槽、中低层切变线及地面冷空气补充加强影响,亦受700 hPa西南急流脉动导致风速辐合触发释放不稳定能量影响.(2)逆温层"上干冷、下暖湿"的温湿层结、850~700 hPa强垂直风切变及700~500 hPa较大的垂直温度递减率、对流层中低层强比湿平流为两次过程提供了水汽、动力、热力及不稳定条件.(3)两次过程均出现强雷暴并伴有降水,但"02·17"过程湿层深厚、云顶温度低、热力不稳定层结更强、水汽辐合高度也较高,所以在午后到傍晚时段出现了雷暴并伴有冰粒或霰,夜间时段由于湿层高度的进一步抬升及低层气温的下降,所以产生了雨夹雪或雪,地势高处产生了冻雨;"02·20"过程逆温强度强、干层厚度大、湿层浅薄、云顶温度较高,受冷空气扰动的强度大,所以出现强闪电并伴有弱降水.
利用贵州省预报业务常规、地面自动站加密观测资料、NCEP/FNL1 °×1 °再分析资料、业务数值预报模式,分析2020年6月29日铜仁市东部高空西北气流影响下的特大暴雨环境场特征,地面中小尺度场特征以及3家数值预报模式检验,初步分析产生此次特大暴雨的可能成因是在副高东南退,东北冷涡槽后高空西北气流维持,低层冷平流下传西输,地面辐合维持增强为涡旋,地面东路弱冷空气侵入,能量锋区斜压性增强;短临监测发现雷达回波有列车效应,低层辐合高层辐散的共轭配置,中层气旋式辐合;初步得出了西北气流影响下弱天气尺度环境场的铜仁市东部暴雨的预报着眼点.
该文基于铜仁市10个国家自动观测站1981—2020年近40 a降水资料,计算多时间尺度标准化降水指数(SPI),确定旱涝程度,分析旱涝时空分布特征,筛选典型旱、涝年进行环流分析.结果表明:①铜仁市20世纪80年代后期总体偏旱,90世纪后期总体偏涝.铜仁市夏季呈现出旱涝交替的变化特征.②铜仁市中西部、东北部干旱相对频繁,并向四周逐渐减弱;市中西部、东南部发生雨涝的频率相对较高,西北部最低.夏季的干旱和雨涝均以轻、中程度为主,特重程度很少.③夏季偏涝年整个欧亚中高纬均为位势高度的负异常,偏旱年欧亚中高纬的乌拉尔山和中国东北的位势高度异常中心转为正异常分布.④赤道中东太平洋的厄尔尼诺现象与南、北太平洋海温异常分布与铜仁夏季偏涝现象的发生发展有密切关系;赤道中东太平洋拉尼娜现象、印度洋及西太平洋的海温异常分布与铜仁夏季偏旱现象的发生发展有密切关系.
该文利用常规气象观测资料、区域自动站加密观测资料、NCEP逐6h的1° ×1°再分析格点资料和铜仁市多普勒雷达探测资料,对2018年7月5日铜仁梵净山区域的大暴雨天气过程中尺度系统活动特征进行分析,结果表明:高空槽、低层切变线,叠加高低空不稳定的高湿区是此次大暴雨形成的大尺度环境背景.且强降水对流回波沿着地面辐合线形成发展,地面辐合线为强降水对流系统的重要触发机制.梵净山地形的抬升作用,对江口北部及松桃北部地区雨强有增强作用,从而导致大暴雨的发生.当梵净山东侧为东南风时,地形辐合抬升作用,利于江口北部降雨增强;当梵净山东北侧为东北偏北风时,利于松桃境内降雨增大.
利用2011—2019年梵净山区逐日气温、降水、风速和相对湿度等资料,对影响旅游活动的主要气候要素进行分析,并结合旅游实际构建梵净山旅游气候舒适度指数和旅游气象指数预报模型.结果表明:(1)梵净山气温适宜,降雨丰沛、雨热同期,空气湿度大,平均风力为微风,近9 a平均气温、降水量、风速和相对湿度分别为8.4℃、2073.7 mm、3.8 m·s-1和91%.(2)近9 a梵净山年平均较舒适及以上天数206.9 d,其中6—8月为旅游舒适期,4—5月和9—10月为较舒适期,3月和11月为较不舒适期,12月至次年2月为不舒适期.(3)梵净山旅游气象指数预报模型包括舒适度、降雨、云量和灾害性天气4个因子,综合考虑了旅游的安全性、舒适性和观赏性,计算方便合理,可适用于梵净山山岳型旅游气象预报与服务工作.
利用区域自动站观测、卫星、NCEP(1.0°×1.0°)再分析以及EC细网格等资料,对2019年6月发生在铜仁的2次暴雨天气过程进行分析,结果表明:(1)2次暴雨天气过程高空500 hPa青藏高原和四川有高空槽东移,贵州处于槽前西南气流中.地面从青海—甘肃南下的冷空气,分两路南下在遵义东部交汇,迫使该地暖空气抬升,在重庆附近形成"Ω"形势,凸起的中心位于重庆中部,形成锢囚气旋.(2)对应在850 hPa有贵州偏南气流与四川偏北气流交汇,在毕节东部形成气旋性环流,随着南风持续加强,北风继续南下补充,逐渐在重庆西北部形成低涡(即重庆低涡).(3)与低涡对应的对流云团,起初触发于毕节与遵义附近,并沿着低涡切变线移动、发展,最强时形成MCS,云顶温度
2016年5月6—8日受地面冷锋前、后不同天气系统影响,铜仁连续发生了两次不同特点的强降水过程.利用常规气象观测资料、自动站资料、NCEP再分析资料及卫星、雷达资料,对这两次强降水天气过程的大尺度环流背景和热力及水汽输送条件、中小尺度特征进行对比分析.结果表明:冷锋前后,由于温湿条件不同、系统配置不同,中小尺度系统强度不同,导致铜仁发生了不同的天气现象.5月6日强降水是一次强对流天气过程,降雨强度大,前期水汽条件较差呈"上干下湿"状,且能量充足,大气层结不稳定触发了强对流天气的发生,强回波伸展高度远远超过0℃和-20℃层高度,呈现回波悬垂和弱回波区特征,并伴随有强的中气旋出现,则利于局地暴雨、冰雹出现;5月8日夜间以稳定性降水为主,大气层结比较稳定,暴雨前、后湿层都较厚,且低空存在西南急流,为暴雨提供了重要的水汽和动力条件.同时回波强度较弱,伸展高度低,以液态降水为主.
利用常规气象观测资料、卫星云图、多普勒天气雷达资料、区域自动气象站资料与NECP/NCAR 1°×1°逐6 h全球再分析资料,对2016年7月3-4日梵净山东南侧暖区特大暴雨的中尺度系统演变与环境场特征进行了分析.结果表明:(1)该过程暴雨发生在副热带高压西北侧高空槽区、低层暖切变南侧、低空急流左前端及高空200 hPa分流辐散区,主要影响系统为500 hPa高空槽和850 hPa暖切变线,地面无明显冷空气影响,属贵州暖区极端暴雨.(2)此次暖区暴雨是由4个对流云团连续影响直接造成,强降雨出现在对流云团中心附近及其后侧云顶亮温(TBB)等值线梯度大值区.(3)暴雨由积状云为主的混合降水回波造成;暖云层和湿层深厚、低层水汽输送充沛、异常偏低的自由对流高度(LFC)和抬升凝结高度(LCL)及中等强度"瘦高"型对流有效位能分布,是形成高效率降水的有利环境条件.(4)梵净山对水汽向北输送具有阻挡作用,使水汽通量大值带和水汽辐合中心集中在其东南侧;边界层偏东风在山前转向南流与南来偏南气流在暴雨区形成东西向稳定中尺度辐合线,对流在辐合线附近触发、合并、加强和东移是造成特大暴雨的重要原因;迎风坡和喇叭口地形的中小尺度动力强迫有利于边界层水汽输送和抬升凝结.
2019年1月铜仁市发生了中到重度污染过程,该文利用铜仁市城区逐时环境监测资料、高空及地面气象观测资料,分析了本次污染过程气象条件特征.结果表明,此次首要污染物为细颗粒物(PM2.5).污染天气发生时,铜仁上空是高压脊或一致的西南气流,地面为冷高压或均压区控制,气压梯度小,风小.当转为高空槽前,地面有冷空气补充,气压梯度增大时,污染物浓度得到降低.同时风速和相对湿度大小跟污染物浓度也有一定关系,地面风速小,空气干燥时,污染物浓度增加;相反,风速增大达4 m/s以上,空气相对湿度增大达90%以上,特别是明显的雨雪天气发生时,污染物浓度得到快速降低.另外,此次污染天气伴随有近地层逆温层持续影响,逆温层厚度越厚,且逆温强度越强,抑制了大气垂直方向的湍流交换,有利于污染物浓度累积增长.受梵净山地形阻挡作用,当近地层为弱偏东风影响时,污染物不能翻越梵净山向西扩散,会在山的东侧堆积,导致铜仁城区污染物在本地循环累积,污染浓度维持较大值.上述研究结果,可为铜仁市空气质量预报及污染防控提供新的参考依据.
Influenced by the continuous cumulative rainfall of 350.6 mm in the previous 14 days, a large-scale reactivation of a giant basalt ancient landslide in Yanyuan Boli Village occurred on July 19, 2018. The resurrected volume was 1 390x104m3 and 186 houses were damaged, causing significant economic losses. Based on field investigation, aerial survey of drone, drilling, physical and mechanical experiments, and numerical simulation, the factors and reactivated mechanism of the landslide were identified on the basis of geological structure and characteristics of the landslide. The results show that fractured rock-soil mass and topography are the fundamental causes for reactivation, and continuous rainfall and the rising of groundwater level are the triggering factors of reactivation. The landslide can be divided into two areas with different failure modes: main slide area and lateral collapse area. The seepage field in the landslide has significantly changed due to rainfall, and the pore water pressure has increased. As a result, the ancient landslide began to deform on July 13, and the stability factor gradually decreased. Constrained by microtopography, the main slide area is characterized by multiple stages and retrogressive failure. The front edge of the lateral slope is controlled by the main slide at the toe of the slope. During the movement of the main slide, the slope displacement and maximum shear strain increment in the lateral collapse area gradually increase, and the plastic zone expands, showing a certain relevance and lag with the main slide. This analysis indicates that due to the long-term influence of groundwater, the strength of the sliding mass gradually weakens. Rainfall leads to intensification of slope seepage and a decrease in shear strength, which induces landslide reactivation.
利用常规观测资料、地面加密自动站资料、雷达探测资料与NCEP 1°×1°再分析资料等,对低层偏东气流影响下贵州铜仁梵净山东侧4次强降水天气过程进行了分析,重点探讨了在低层偏东气流与地形共同作用下的强降水形成机制,并归纳低层偏东气流影响下的梵净山东侧强降水概念模型.结果表明:(1)高空槽、低层切变线、地面中尺度辐合线是影响梵净山东侧强降水的主要天气系统;(2)低层浅薄偏东气流对梵净山东侧强降水起着关键作用,当低空气流u分量随高度减小时,地形迎风坡气流辐合上升,而气流v分量随高度增加时,地形迎风坡会产生与山脉垂直的水平涡管,在地形抬升作用下涡管向上凸起形成两个涡管环流圈,涡度垂直分量使山脚附近上升气流加强而有利于山脚产生强降水;(3)梵净山东侧强降水区的形成存在三种机制,即迎风坡山脚多次触发对流形成雨量叠加效应、地面中尺度辐合线自身触发组织对流、回波沿地面中尺度辐合线东移形成"列车效应",三种机制产生的降水带与地面中尺度辐合线走向一致.
该文利用常规探测资料、NCEP再分析资料和多普勒雷达资料,对2018年12月29-30 日铜仁市暴雪过程的环流形势特征与成因进行分析,结果表明:此次暴雪过程发生在高空南支槽、多波动槽东移、700 hPa西南暖湿急流输送及850 hPa东北回流冷垫的环流背景下,表现出持续时间长、范围广、强度大、积雪深的特征;强降雪阶段对流层低层有来自孟加拉湾的源源不断的水汽输送,湿层厚度增强,且有较强的水汽辐合;700 hPa较强的垂直上升运动及对流层中低层较强的垂直风切变有利于暴雪天气的发生;强降雪时刻暴雪区800 hPa以上位于高层冷平流、低层暖平流的叠加区域,为不稳定大气;此次降雪具有对流性和持续性特征,雷达反射率回波云团具有列车效应.
根据铜仁10个站点2013-2017年雨量资料,选取5-7月的区域暴雨个例,利用常规天气资料和NECP资料,总结了暴雨天气的主要影响系统,对比分析了冷性低涡切变暴雨和暖性低涡切变暴雨的环流特征及物理量特征.分析发现,①冷性低涡切变暴雨的环流特征表现为:500 hPa高空副高脊线稳定,多波动槽,中低层有明显的低涡切变,低涡中心在川渝一带,东移路径;地面无明显锋面,有弱冷空气渗透,多以偏北路径为主,无明显降温;其发生频率是低涡切变型暴雨的33%,以5-6月为主.②暖性低涡切变暴雨的环流特征表现为:500 hPa高空副高脊线稳定,中低层有明显的低涡切变,850 hPa低涡多位于铜仁上空,东移南下路径;地面多为均压场,处于暖低压底部,海上高压后部;其发生频率是低涡切变型暴雨的67%,以6-7月为主.③冷性和暖性低涡切变暴雨物理特征表现为:水汽条件在暴雨发生时段最大,结束时减小;动力条件和热力条件及k指数在暴雨发生前、发生时两个时段逐渐增大(发生时最大),发生后减小;其他不稳定能量条件没有规律;暴雨的发生与不稳定能量的相关性不大.
近年来,漂流旅游逐步成为我国夏季旅游的新兴热点,在各地发展迅速.本文以贵州漂流旅游景区为研究对象,为掌握气象灾害对漂流的影响,更好地加强防灾减灾工作结合贵州的气候条件和漂流现状,本文列出了气象灾害对漂流产业、基础设施及游客身心的影响,并提出相应的防御措施,以期为贵州漂流旅游提供更好的气象服务,同时为游客漂流安全提供保障.
利用铜仁新一代天气雷达产品资料、实况观测资料以及NCEP(1°×1°)资料等,分析了贵州省铜仁市石阡县2015年5月8日的一次冰雹大风过程.结果表明,2015年5月8日石阡县冰雹大风天气是发生在高空低槽、低层切变线、低空西南急流和地面辐合线的环流背景下,下湿上干的形势和中等强度的垂直风切变为强对流天气发生提供了有利条件.雷达回波反射率因子显示为明显的弓形回波,且回波强度超过55 dBZ,强回波区伸展高度达-20℃层以上,冰雹、大风天气产生在回波最强的弓形顶部;同时具有有界弱回波区、旁瓣回波、悬垂回波、回波墙、深厚的强中气旋和逆风区等冰雹天气典型雷达回波特征.降雹过程有垂直积分液态含水量的骤增骤降现象.
该系统使用C#编程语言,基于B/S体系结构和SQL server 2005数据库等实现对贵州省气象系统业务项目、科研项目、横向课题、预备项目、软件著作权、发明专利、科技论文、科技信息公开等电子化管理;针对不同用户给予不同权限,确保数据安全可靠.该系统改变以往的纸质化管理弊端,有助于进一步提高科技信息管理水平和工作效率.