为了解贵州2008年与2022年年初低温雨雪天气过程差异,该文选取常规气象观测资料以及NCEP再分析资料,采用时空分布统计,环流背景、相关性分析等方法,对2008年和2022年年初贵州省低温雨雪冻雨天气过程进行对比分析.结果表明:2022年低温雨雪与2008年相比偏轻,气温偏低程度和冻雨、降雪站数与2008年相比均偏低偏少,尤其是冻雨站数与2008年相比明显偏少,但2022年最大雪深超过2008年.2008年和2022年低温雨雪期间,副高异常增强、阻塞高压形势稳固,北极明显升温,孟加拉湾和南海持续的水汽输送以及逆温层的存在,拉尼娜事件的影响,为这2次雨雪冰冻灾害提供重要的环流背景.2008年低温雨雪过程中副高位置比2022年偏北偏西,持续时间长,海平面气压高压中心强度更大;2022年副高最强强度指数和面积指数较2008年偏强,但持续时间短,鄂霍次克海低涡强度和逆温与2008年相比偏弱.

利用NCEP 1°×1°再分析资料、区域自动站观测资料、雷达资料、FY-2G卫星资料等,分析了2021年8月10-11日安顺市局地大暴雨的天气系统、环境条件、TBB特征、雷达回波特征等,并结合数值模式预报对本次局地大暴雨天气进行分析和反思,结果表明:1)本次局地大暴雨天气夜雨特征明显,且以对流性降雨为主;2)安顺市北部的大暴雨是副热带高压外围低槽配合冷空气导致的,安顺市西部的大暴雨是滇南倒槽北抬加强导致的;3)导致安顺市北部的大暴雨天气系统较为深厚,导致安顺市西部的大暴雨天气系统较为浅薄;4)数值预报对副热带高压东西移动的强度和位置偏差,以及对滇南倒槽发展变化的位置偏差,是本次局地大暴雨天气漏报的主要原因.

利用FNL1°×1°再分析资料、FY-2H卫星TBB资料及常规气象观测资料,对2022年7月18-20日发生在贵州的一次持续性暴雨天气过程进行分析.结果表明:西太平洋副热带高压的西脊点在112°～116°E之间稳定维持,对850 hPa切变线的南压有阻碍作用,造成中尺度对流系统MCS在切变线附近发展增强,从而形成了此次持续性暴雨天气;强降水区上空 700 hPa 比湿≥ 11 g·kg-1,850 hPa 比湿≥ 16 g·kg-1,且 850 hPa 水汽通量散度达-7×10-5g·hPa-1·cm-2·s-1 以上,从近地面到300 hPa为一致的上升运动,其中心值达-1 Pa·s,近地面有高能舌存在,其中心值达360 K,同时低层暖平流和中层冷平流的共同作用降低了层结稳定度,为能量和潜热的释放提供了有利条件,进而增强了上升运动;在强降水发生的第Ⅰ阶段MCS呈团状结构,其大范围的云顶亮温TBB

该文利用常规气象观测资料、多普勒雷达资料和FNL再分析资料,对2022年1月4日贵州出现的一次风雹天气过程进行分析.结果表明:此次风雹天气由高空槽、低涡切变线、低空急流、地面热低压和地面辐合线共同作用产生;降雹前有能量锋的建立,降雹期间锋区呈增强趋势;湿层配置表现为500 hPa的空气偏湿,不是明显的上干下湿层结,0℃层高度和-20℃层高度比春季降雹时的高度偏低70～100 hPa;与贵州春、夏季的雷暴大风对流参数比较,此次过程的CAPE和PWAT小于春、夏季的阈值,而DCAPE、T75和Td85明显高于春、夏季阈值;对流风暴的影响过程分为2个阶段,第1阶段的回波带强度更强,组织性更好,形成了弓形回波复合体(BEC),并伴有后侧入流缺口(RIN),是雷暴大风出现的主要原因,持续出现的三体散射长钉(TBSS)、高悬的强回波以及宽阔的弱回波区(WER),使得第1阶段的降雹密度较大,且局地产生大冰雹;第2阶段的回波强度较弱,且组织性较差,因此只产生小冰雹,降雹密度也较小.

该文以500 hPa环流作为关键影响因子,采用K-means动态聚类分型,将近10 a安顺降雪划分为平直气流型(Ⅰ)、南支槽型(Ⅱ)、多波动型(Ⅲ)3种主要形势.个例分析和合成分析表明:3种形势下降雪过程中相态变化、区域、持续时间等特点有所不同.合成分析还表明:3种形势在500 hPa环流上有明显的区别,Ⅰ型在高原东侧到贵州的气流基本平直,Ⅱ型从高原东侧到贵州有1个明显的南支槽,Ⅲ型在高原东侧到贵州有多个波动槽影响,在高原北侧沿河套地区和孟湾以东均有槽影响,形成阶梯槽.此外滇黔准静止锋的强度、影响区域、物理量以及垂直方向湿度配置、逆温等方面均有所区别:Ⅰ型湿层和上升区浅薄,有1℃左右逆温;Ⅱ型湿层较薄,Ⅱ型在贵州中部有3℃逆温范围较窄;Ⅲ型中低层有宽广的湿层,水汽和抬升条件配合较好,几乎没有逆温.

利用FNL 1° ×1°再分析资料、FY-2F卫星TBB资料及常规气象观测资料,对2020年9月14日发生在贵州安顺的1次罕见秋季暴雨天气过程进行分析.结果表明:副热带高压东退,引导短波槽东移和低涡切变线南压,为暴雨的发生提供了有利的天气尺度背景条件;强水汽辐合中心稳定维持在安顺,暴雨中心与水汽辐合中心相对应;暴雨区上空低层暖平流和中层冷平流的叠加,利于上升运动的发展,为能量和潜热的释放提供有利条件;中尺度对流云团在生成阶段发展迅速,成熟以后减弱缓慢,并在安顺上空稳定少动,是导致全市范围出现暴雨到特大暴雨的主要原因,且暴雨区与TBB≤55℃的区域对应较好;在对流云团生成的区域,其水汽、能量和抬升条件均较好,在对流云团东移影响的区域,大气层结不稳定,湿层深厚,但能量条件较差,导致此次暴雨过程的对流性不是很强,在降水最强时段,小时雨强大多在20～40 mm·h-1之间.

该文利用常规气象观测资料、NCEP再分析资料以及卫星和雷达资料,通过对环流背景、云图、雷达以及物理量分析研究,对2020年6月30日贵州特大暴雨过程进行诊断分析,发现此次特大暴雨过程是在高空多短波槽活动、中层弱冷空气的入侵、高空急流和低层切变线长期维持以及西南暖湿气流的持续性输送共同影响下形成的.此次MCC对流云团生成于毕节市威宁县附近,在MCC的初始阶段,对流云团由块状向椭圆形发展,冷云罩面积逐步增大,云顶亮温中心不断降低;成熟阶段由椭圆形逐步扩散为多边形,云顶亮温中心维持在-80℃以下;消亡阶段冷云罩面积和云顶亮温绝对值迅速减小.逐小时短时强降雨站数与冷云盖面积有很好的对应关系,在形成、成熟、消亡3个阶段分别呈现逐步上升、明显上升和迅速减小的趋势;最大小时雨量在成熟阶段与最低云顶亮温有较好的对应关系.此次特大暴雨过程中强回波基本集中在4 km以下,中低层越靠近地面回波越强,强回波接地,质心低.初始阶段强回波强度强,移速快,但生命史短,呈现单峰值分布;成熟阶段的强回波范围大,持续时间长,移速慢,呈现多峰值分布.TI≥44℃的大值区长期维持,低层的暖平流和上升气流以及正涡度辐合,配合高层的冷平流和下沉气流以及负涡度辐散,为此次特大暴雨过程提供了有利的能量和动力条件.

选取1980—2019年贵州省84个地面观测站的资料,采用线性倾向率、单相关分析、M-K检验等方法,对贵州省的初霜日、终霜日、无霜期、霜冻日数的时空分布特征及其对气温的响应进行分析.结果表明:贵州省年霜冻日数与海拔高度呈显著性正相关,呈西多东少分布特征,大值区主要集中分布在西北部的赫章县和威宁;霜冻日数、初霜日数、终霜日数出现频率最高的月份分别为12、10、3月.1980—2019年贵州省气候趋势为初霜日推迟,终霜日提前,无霜期延长,气温变暖;其中初霜日在1989年出现突变,突变后初霜日推迟;终霜日出现多个瞬间突变点,年际突变特征不如初霜日明显;无霜期在1991年出现了突变,突变后无霜期延长了54 d;9—10月低温与初霜日呈正相关,其中9月低温相关系数高于其它气候因子.提前期与推后期在高度距平场上环流形势大致相反;停滞期在高纬度地区与提前期接近;贝加尔湖附近的区域为贵州省初霜日影响关键区.

使用1980-2016年的月平均NCEP再分析资料、贵州省84个国家观测站8-9月逐日气候态要素值(1981-2010年的30 a平均)以及贵州省2002年8-9月气温、降水逐日资料对2002年贵州省出现的特重秋风过程进行分析.结果表明:8月9-23日期间,贵州中西部地区秋风持续时间在9 d以上,大部分地区在12 d以上,而威宁站长达15 d,达特重秋风过程.从春季开始,赤道太平洋地区海表温度自西向东异常偏暖,Nino3.4区持续时间最长,8月到达最强,导致欧亚大陆中高纬地区经向环流明显且稳定维持,欧洲西海岸、欧亚大陆东北部经贝加尔湖至我国北方地区高度场偏高,欧洲中部明显偏低,我国东北偏低,槽后冷空气较强并南下;孟加拉湾及南海地区的气旋性环流的偏南风与北方南下的冷空气交汇于贵州省,形成静止锋并持续较长时间;8月9-23日期间的4个台风有利于水汽输送和环流维持,使贵州省2002年8月低温多雨,秋风灾害严重,尤其造成了 8月9-23日持续时间最长的秋风过程.

该文利用FNL再分析资料(水平分辨率1° ×1°)、常规的地面观测资料、中国国家卫星中心提供的TBB资料、贵阳雷达站提供的雷达资料,针对安顺市2020年5月31日出现的飑线天气过程,进行了环流背景、物理量、数值预报检验以及雷达回波、卫星云图特征等分析.结果表明:此次强对流天气过程是由地面辐合线、高空槽、中低层的低涡切变线和低空急流共同影响造成的;不稳定层结、大的垂直风切变、适当的0℃层和-20℃层高度为当日的飑线过程提供了有利的不稳定层结条件.贵州省上空出现了大范围的高温高湿区,大值区位于贵州省的中部以南地区,并在该区域存在明显的Ω型能量锋区和湿舌,为此次贵州飑线的触发和发展提供了很好的能量条件.此次飑线过程中,普定和安顺城区雷达回波图上均出现了高反射率因子和速度大值区,飑线中的普通单体在安顺城区发展为超级单体.卫星云图上贵州省中部出现了带状云系,强对流天气发生在对流云团边缘TBB的梯度大值区.从GRAPES-3 km逐小时的预报场与实况对比来看,对此次飑线过程的位置和强度预报都很好,说明该产品对短时预报和监测都有很好的指示意义.

利用常规气象资料、NCEP-FNL分析资料、新一代多普勒雷达和FY-2F卫星TBB资料,对比分析了近5年"中国天眼(FAST)"所在地的贵州省平塘县发生的2次大冰雹天气过程的环境场和物理量特征.结果表明:高空冷槽、低层低涡-切变线及中低空强盛的急流是2次大冰雹过程的共同环流特征;较强的不稳定层结、低层较丰富的水汽、一定的抬升条件是2次冰雹天气的共同物理量特征.但2次大冰雹过程的触发机制有所不同,"04.09"过程由地面辐合线触发对流引起,而"03.04"过程是静止锋冷垫之上触发的高架雷暴.0℃层和-20℃层出现在适宜的高度有利于雹粒的增长,0℃层和-20℃层的厚度较小但垂直温度梯度较大,更有利于形成大冰雹.SWEAT、CAPE指数对冰雹天气有很好的指示意义,降雹前的指数高值中心与冰雹落区吻合,且指数数值越大,冰雹的直径亦越大.较强的垂直风切变也是这2次大冰雹过程重要的影响因子.

利用常规气象观测资料、多普勒雷达资料和FNL再分析资料等,对2020年4月17日发生在贵州省安顺市的一次局地性冰雹天气过程进行分析.结果表明:高原短波槽、中低层切变线、低空急流和地面辐合线是导致此次局地性强冰雹天气的主要影响系统,冰雹出现在850 hPa湿舌的顶端和地面高温中心附近;C波段雷达的反射率因子图上TBSS和前侧入流缺口共同出现,表征了大冰雹的产生,风暴单体具有明显的强回波悬垂和低层弱回波区,且大于50 dBz的强回波伸展高度明显超过-20℃层高度,表明了风暴在垂直方向强烈发展;VIL值在降雹前后有明显的变化,降雹前1～2个体扫VIL有跃增现象,降雹期间VIL≥30 kg·m-2,且在出现大冰雹时VIL≥50 kg·m-2,而在降雹结束后,VIL值迅速减小.

利用常规观测、NCEP再分析及FY-2G TBB等资料,对贵州2020年1月24—25日的冰雹、雨雪共存天气进行分析,结果表明:(1)此次复杂天气主要由南支槽前强上升运动把低空急流带来的充沛水汽强迫抬升至-10℃以上,前期能量集聚使得大气不稳定度迅速加大,滇黔静止锋触发贵州南部不稳定能量释放,共同造成了此次天气.(2)冰雹是由高架雷暴造成的,暖湿逆温层、强垂直风切变、强不稳定层结和合适的温度垂直分布是发生强对流的主要原因.(3)冷锋及深厚南支槽是降雪发生的主要环流形势,中层水汽辐合的强度及厚度不断增长、槽前动力抬升使得水汽伸展到-10℃以上,配合气温不断下降共同造成了暴雪天气.(4)贵州西部较充沛的外部水汽输送为降雨提供有利条件,高低空急流的有效叠加及典型的低层辐合、高层辐散加大降水强度.(5)强上升运动在降雪前8 h出现、涡度平流在降雪前24 h出现跃增,低层辐合的强度大于高层辐散;较之冰雹、暴雪区,大暴雪区饱和区伸展更高、上升运动更强、涡度平流更强,但水汽辐合稍弱;大暴雪区表现为稳定的低冷高暖,冰雹区、暴雪区则表现为由低到高的"冷—暖—冷"结构.(6)降雪区TBB纹理较均匀,大部在-20～-32℃,TBB低值区对应降雪强度较大,降雪最强时段TBB达-52℃.

该文利用常规及加密观测资料、NCEP再分析资料及FY-2GTBB资料,对发生在黔西南州2020年6月23-24日的特大暴雨过程进行了分析,结果如下:此次特大暴雨过程主要由地面弱静止锋触发黔西南北部不稳定能量的大量释放,配合高低空急流、南亚高压,强盛副高稳定维持在黔西南北侧,使得切变南压缓慢,再加上充沛的绝对水汽高效率释放配合外部强水汽辐合,共同造成了此次特大暴雨天气.低层辐合高层辐散及强垂直上升运动的特征在强降水发生前表现更为明显,暖式强切变向冷式强切变的转变、正涡度的增大均为局地特大暴雨提供了有力的动力条件,中高层锋面坡度加大、暖湿不稳定层结、能量锋区的南移加之能量的大量释放,为加大降水强度提供了有利的热力条件.地面风场辐合促使初始对流发展,与中低层切变叠加,加剧垂直运动发展,风场辐合出现时间基本提前于强降水时间,根据加密地面风场辐合区位置及其移动的路径可为推断下游强降水的落区提供参考;黔西南北部由于上坡及喇叭口效应,使得气流沿山坡辐合上升,山体使得山前低值系统移动缓慢,增大降水强度;晴隆紫马强降水集中在TBB低值区及云系发展阶段的梯度大值区(非消散阶段),MCS在黔西南维持时间达7 h.EC暴雨落区与实况更接近,但对大暴雨把握不足,华南中尺度对极端降水的把握明显好于其它数值模式.

利用2018年贵州省12个冰雹个例资料,基于CPAS系统统计分析了冰雹个例的云顶高度、云顶温度、云有效粒子半径、云光学厚度、黑体亮温等卫星云监测产品的特征参数及其时间变化.结果 表明:发生冰雹时回波云顶高度均在9 km以上,云顶温度均在-25℃以下,液水含量均在800 mm以上,云光学厚度均在40以上,发生冰雹时有效粒子半径大部分均在40μm以上,当Tbb达到-50℃且半小时内保持不变,对流云团对应的区域即将发生降雹,可考虑将其作为贵州省即将出现降雹的卫星监测指标判据.

利用NCEP再分析及全国160站月平均降水资料,通过EOF、M-K检验、小波分析以及SVD等方法,探讨了全国1981-2017年夏季降水变化特征,以及这种变化特征与全球海表温度和前期环流变化的联系.结果 表明:全国夏季降水EOF第一模态具有全区一致的、年代际的变化特征;而第二模态则是东北与其余地区反相且具有年际变化的特征.全国夏季降水尤其内蒙古一带1981-1997年为偏少期,1998-2017年为偏多期,2014-2017年夏季降水与1998-2013年比南多北少,北方地区和长江流域夏季降水的突变年份是1997年,南方地区的突变年份是2013年,北方有26～30年、9～11年以及5～6年、南方有20～22年、12～13年、长江流域有16年、6～10年的周期变化.中国夏季降水在具有年代际变化特征的背景下,又具有年际变化特征.东太平洋与西太平洋、印度洋和大西洋冬季海温呈反相关的模态并具有年代际变化,这主导了次年全国夏季降水全区一致的、具有年代际变化的特征,而东太平洋、印度洋、大西洋西岸与西太平洋、大西洋东北部冬季海温呈反相关的模态具有年际变化,这主导了全国夏季降水南北反相的具有年际变化的特征.海表温度变化主要通过影响大气环流(海平面气压、500 hPa高度场),从而对次年全国夏季降水产生影响.通过对冬、春季关键区大气环流进行连续观测,可以作为预测次年全国夏季降水的依据之一.

基于C/S和B/S工作模式,结合业务实际需求,分别使用VB编程语言、ASP架构、JavaScript脚本语言、SQL Server数据库等技术,建立适用于安顺行政区域的大雾监测预警预报系统,实现大雾监测、预警预报、大雾历史个例与天气系统的查询显示及Excel表格在线输出等功能.系统前端主要基于Web方式,所有程序均运行在服务器端,用户仅需使用浏览器打开系统网址即可.本文主要从技术方法、数据库结构、主要实现功能、后台入库及网页自动刷新程序等方面对系统作了介绍.

该文对2017年贵州中西部发生的7次冰雹天气过程进行了环流划分和特征物理量分析,并与文献[1]的环流划分方法和物理量指标做了比较,结果表明环流分型方法基本适用于贵州中西部的冰雹天气,大气层结背景如0℃层、-20℃层高度,层结温差,CAPE等与标准有一致的地方,也有不一致的地方,说明原有的物理量阈值有可改进的地方.采用NCEP1 °×1°再分析资料,对冰雹发生最近时刻的环境潜势物理量特征的分析发现,各型对流性天气物理量有着共同的特征,且物理量的强度、配置等对于产生对流性天气的强度、种类有一定的指示作用.

该文利用NCEP再分析资料(水平分辨率2.5°×2.5°)以及常规的地面观测资料对贵州省2008年1月13日-2月14日和2016年1月21-25日的低温雨雪冰冻天气过程进行分析.可以看出两次天气过程中阻高偏强,在北极地区都出现了突然的升温,使得北极涡旋逐步被暖流挤出极地,是这两次低温雨雪冰冻过程中降温的主要原因.2008年1月的低温雨雪过程是在拉尼娜整体气候背景偏冷的情况下冷空气分3次爆发并持续了近1个月.而2016年1月在厄尔尼诺背景下气候背景偏暖,此次贵州的低温雨雪过程中,冷空气只爆发了1次且只持续了近5d.从以上分析可以看出2008年1月低温雨雪天气发生的必然性和持续性以及2016年1月低温雨雪天气的突发性和短暂性;与2008年1月的多次冷空气爆发相对应,该时段贵州中层一直有明显的逆温存在,为这次持续性的低温雨雪过程提供了温度层结条件.2016年1月21-22日贵州低层出现了较弱的逆温,所以此次过程只在21日夜间出现了明显降雪,之后以低温为主,冰冻不是很明显.两次低温雨雪冰冻过程都有明显的锋区和上升气流存在,为这两次过程提供了动力和抬升力条件,其中2008年的是一次持续性过程,2016年则持续时间较短.

该文利用1961-2010年安顺6个观测站的大雾观测资料、Micaps资料及NCEP1°×1°资料,采用天气学分型方法,对安顺区域性大雾根据其形成机制进行环流分型,划分为静止锋雾和辐散雾,并将静止锋雾划分为西部(西南部)和中部型,分别对3种环流型作出天气学概念模型,选取典型个例对不同类型大雾发生的动力和热力特征开展诊断分析,结果表明:西部(西南部)静止锋雾出现在静止锋稳定维持期间,主要是由于静止锋低层水汽抬升,中层下沉气流使水汽仅能在近地层较低的环境温度中凝结;中部静止锋雾出现时在南部往往有辐合切变,较强的暖湿平流出现在锋前,静止锋移动到贵州中部,形成机制不仅有静止锋的作用,还具有平流雾的特征;而辐射雾则整层为下沉气流,水汽饱和层很薄,由于下沉逆温使水汽集中于近地层,夜间辐射降温使水汽凝结而成.