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.

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.

采用气候概率统计和多时效平均的思路,对2018—2019年的欧洲中期天气预报中心(ECWMF)高分辨率模式2 m温度产品在六盘水市的预报误差进行统计分析,并对采用指标订正后的2020年度模式预报准确率进行检验评估.结果表明:ECWMF高分辨率模式对六盘水市的温度预报误差随时效的增加而逐渐减小,且各时效平均的最高温度年均预报误差和误差标准差要明显高于最低温度;对于六盘水而言,模式的温度预报在初夏(6月)可靠性最高,而在春季(3—4月)最低;通过采用预报误差最大占比对逐月多时效平均的模式最低温度预报进行订正,以及根据天气类型采用不用订正方式与订正指标对模式24 h最高温度预报进行订正,能够大幅提升全市未来5 d(120 h)综合最低温度和24 h内的最高温度预报准确率,分别稳定在90％和70％以上;经过订正后,全市的2020年度平均最低温度预报准确率与实际相当,而24 h最高温度预报准确率要高于实际预报准确率.

利用梵净山周边区域自动站逐小时降水资料和铜仁雷达观测资料,对2017—2018年铜仁市梵净山周边区域暴雨过程中逐小时分级降水的雷达类型和回波特征进行分析.结果表明:①梵净山区域暴雨过程中小雨、中雨、大雨年均总站次的日变化均呈双峰型分布,而暴雨年均总站次呈单锋型,并且具有明显的夜雨特征.②造成梵净山区域暴雨天气的雷达回波类型可分为本地发展型、移入型和合并加强型3种.③小时雨强与回波强度呈正相关,而与移动速度呈反相关.④径向速度图上中雨量级降水有弱辐合特征,大雨量级降水出现弱的逆风区结构,暴雨量级降水有明显的辐合辐散和速度对特征,且存在逆风区结构,逆风区位置对应强回波中心.⑤垂直累计液态水含量大值区及回波顶高度与反射率因子大值区有较好的对应.

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.

基于中国气象局国家基准气象观测站逐日观测资料,采用百分位法对1980～2019年夏季青藏高原中东部地区极端日降水进行定义,分析了不同分位极端日降水的气候分布特征.结果表明:(1)青藏高原中东部夏季降水呈东多西少、中间多南北少的反位相分布特征,且存在显著的年际和年代际变化.(2)99％分位降水阈值普遍在24 mm/d以上,95％分位和90％分位降水阈值维持在12～20 mm/d,75％分位降水阈值则进一步下降至7～9 mm/d.(3)从长期变化趋势看,青藏高原中东部99％分位的极端日降水出现频次呈显著的上升趋势,其余几个分位则以下降趋势为主.(4)相较于99％和90％分位而言,95％分位在青藏高原中东部夏季降水中具有更为突出的贡献,且近40 a来99％分位的贡献在不断增加.(5)青藏高原中东部日降水量介于0.1～10.5 mm,但日降水量的频次波峰和总降水量的波峰位置存在差异,2.4～5.1 mm日降水量在青藏高原中东部降水中具有重要作用.

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.

利用1960-2018年黔东北(贵州省铜仁市)地区10个国家观测站的逐月降水量、蒸发、气温和日照资料,采用经验正交函数EOF分析、线性趋势回归分析和相关分析方法,分析了该区域的年降雨量、年可利用降雨量、年平均气温的空间分布特征和年际变化趋势,以及年可利用降雨资源与年降雨量、年平均气温、年蒸发和年日照的关系.结果 得出:黔东北地区年可利用降水资源量、年降雨量和年平均气温的空间场分为4种典型分布类型.其中,年可利用降水资源有全区一致型、南北反相型、东西反相型、对角反相型;全区一致型为三者的主要空间分布型.在59a中该地区的年降雨量为线性减少趋势,年平均气温为线性升高趋势,年平均气温的线性升高趋势最为显著.年可利用降雨资源量与年降雨量的年代际振荡特征相似,呈现为多 少 多 少 多的振荡变化,年平均气温则为由低转高的年代际变化特征.年可利用降雨资源与年降雨量、年降雨日数呈正相关,而与年平均气温、年蒸发量、年日照时数呈负相关.相关程度最大的是年降雨量,第二是年蒸发量,第三是年降雨日数,第四是年日照时数,相关程度最小是年平均气温.

2016-06-19夜间,贵州省沿河土家族自治县出现暴雨天气,强降雨时段较为集中,降水强度较大,持续时间长.针对此次暴雨天气过程,利用Micaps高空地面资料、NCEP再分析资料和地面自动气象站降水观测资料等进行分析,结果表明,高原槽加深发展、中低空低涡切变和低空急流、地面辐合的相互配置是产生沿河县此次暴雨天气的主要环流形势;850 hPa建立的水汽通道以及中低层强水汽辐合为此次低涡暴雨过程的形成提供了充足的水汽条件;强烈的垂直上升运动有利于水汽的辐合抬升,低层辐合、高层辐散的抽吸作用利于此次暴雨过程的发生发展.

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

利用铜仁市10个国家观测站2009-2018年逐日平均温度和最低温度,统计分析出近10 a发生20次寒潮天气过程,对其分布特征及环流形势作分析,得出:①近10 a寒潮总体空间分布上看,多发生在铜仁市东南部地区,万山镇出现次数最多;②从季节分布上看,寒潮多发于冬季和春季,尤其是2月次数达到峰值;③冷空气从关键区南下入侵铜仁市的路径分为Ⅰ型东北路径(21％)、Ⅱ型东北路径(68％)、Ⅲ型东北+西北路径(11％).④寒潮爆发的环流形势主要为经向型(42％)、纬向型(32％)和横槽型(26％).⑤海拔高度是影响寒潮分布的重要因子,但不是唯一因子,跟地理位置和地形分布均有关;热低压的发展使得前期气温升高,是冷空气影响造成剧烈降温形成寒潮天气的重要原因.

利用2011-2020年梵净山和江口站逐日气温、降水和风速等资料,对比分析梵净山旅游气候资源特点;建立梵净山旅游气候舒适度评价模型,划分旅游舒适期.结果表明,梵净山旅游气候资源丰富,气象景观类型多样,近10a年平均气温8.5℃,夏季极端最高气温27.8℃,冬季极端最低气温-15.3℃,夏季宜避暑,冬季可赏雪观雾凇;近10a梵净山年平均较舒适和舒适天数208d,属Ⅰ类气候适宜区;梵净山旅游气候舒适度逐月变化呈倒"U"型,其中6-8 月为旅游舒适期,4一5月和9-10月为旅游较舒适期.

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.

2018-06-19,铜仁市北部出现暴雨天气,强降雨时段集中,持续时间短,降水强度大.针对这次局地性暴雨天气过程,利用micaps资料、地面自动气象站观测资料、NCEP再分析资料和FY-2E卫星资料等进行分析.结果 表明,高原多波动槽东移、孟湾南支低涡槽前西南暖湿气流与中低空切变及低空急流的相互配置产生了铜仁西北部的局地暴雨天气;较强的水汽输送带以及强水汽辐合为降水的形成提供了良好的水汽条件;强垂直上升运动有利于水汽的辐合抬升,为暴雨的产生提供了动力条件;地面弱冷空气引起的辐合线触发的锋生使得不稳定能量释放.

该文利用20 a气候资料和近3a相关景区客流量,以贵州省旅游气象舒适度标准为标准,分析铜仁市碧江区旅游气象适宜期、旅游气象舒适度与客流量的相关性.研究表明:碧江区最适宜旅游的时段是3-6月和9-11月,适游日数196 d;3大景区总客流量年内变化呈"双峰"特征,5月、10月达到上下半年峰值,且客流量与气象舒适度具有较好的相关性,可以通过预测旅游气象舒适度,初步判定客流量,为旅游景点的推介宣传和客流引导提供参考.

利用常规天气资料、地面区域站、NCEP再分析资料和多普勒天气雷达资料对比分析了2016年6月19-20日特大暴雨和2019年6月22日大暴雨的天气形势、水汽条件、动力抬升条件以及雷达回波特征.分析发现:两次过程都属于典型的低涡切变型暴雨过程;“6·20”过程水汽通量强,辐合抬升高,维持时间长,是过程降水量大的主要原因;“6·22”过程水汽辐合强,垂直上升速度强,持续时间较短,是过程小时雨强大的主要原因;沿河西部的“列车效应”是这两次极端降水的关键原因;EC模式能够较好地预报出“6·20”过程中对流层中低层主要影响系统及其位置,随着预报时效的临近,预报的系统位置和移动与实况偏差减小.

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.

利用常规气象观测资料、NCEP1°×1°再分析资料对2018年12月29至30日贵州铜仁的罕见暴雪天气过程进行分析.结果 表明:从蒙古南下的冷空气与来自孟加拉湾的暖湿气流在贵州北部长时间交汇,形成强烈的辐合上升运动,是造成此次暴雪天气过程的主要原因:温度垂直结构为冰晶层-冷层的结构特征,湿层深厚,云顶温度小于-12℃,整层为冷性结构,利于冰晶的产生,且中层暖层消失,对降雪的产生十分有利;充沛的水汽辐合和强烈的上升运动为本次暴雪天气过程提供了水汽条件、动力条件.

利用常规观测、地面加密自动站降水、雷达观测及NCEP 1° ×1°再分析资料等对2016年4月2日和15日发生在贵州省铜仁市的两次冰雹天气过程进行对比分析,结果发现:(1)降雹由地面发展雷暴和高架雷暴产生,前者在暖区产生,后者在锋后冷垫上形成;(2)前者由地面辐合线锋生激发对流,后者由逆温层顶850 hPa切变线触发,两者的强上升运动区域明显不同;(3)雷达回波形态上前者为弓形回波,强对流回波从近地面发展至10 km左右高度,"三体散射长钉"和有界弱回波区等现象明显;而后者为多单体风暴,有界弱回波区特征明显,强对流回波柱密实而深厚,回波质心较高.