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.

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2019年5月24—26日发生在贵州的1次连续性暴雨天气过程进行分析.结果表明:此次连续性暴雨过程地面维持热低压影响,无冷空气影响,是典型的暖区暴雨;高空槽和中低层切变线为暴雨的产生提供了天气尺度背景,地面辐合线是触发对流的重要因子;暴雨发生前大气呈现动力和热力不稳定的结构特征;24日夜间地面辐合线在贵州中部地区稳定维持,触发中β尺度对流单体生成,并发展形成中α尺度系统,对流发展旺盛,伸展高度较高,影响范围广.25日夜间辐合线移动较快,触发的中β尺度对流单体组织性较弱,没有形成中α尺度系统,造成的暴雨局地性强;暴雨与水汽通量散度梯度的大值区、TBB≤-52℃的冷云区和TBB梯度大值区对应较好,TBB≤-65℃的区域有利于大暴雨产生.

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.

该文利用常规观测资料、逐小时区域自动站观测资料、NCEP 1° ×1°逐6 h再分析资料等对安顺2019年6月5—11日和9月5—10日的持续性暴雨天气进行分析.结果表明:①6月5—11日天气过程主要是由于两高之间不断有短波槽东移造成的,9月5—10日天气过程主要是由于副高稳定少动,西南涡在副高外围稳定维持较造成的;②垂直螺旋度垂直积分越大越有利于产生强的短时强降雨,垂直螺旋度强中心发展高度越高越有利于短时强降雨持续不断的产生;③水汽垂直螺旋度在这2次持续性暴雨天气过程中对短时强降雨的发生和降雨强度有很好的指示,水汽垂直螺旋度在短时强降雨出现前6 h出现增大,且中心值越大短时强降雨强度越强,在短时强降雨发生期间迅速减小;④6月5—11日天气过程中,质量垂直螺旋度值增大—减小得越多,出现的短时强降雨强度越强.

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.

利用2017年—2018年安顺城区4个空气质量监测点逐小时监测数据、安顺国家基本气象站地面逐小时观测数据、NECP1 * 1逐6小时再分析数据等分析了 2017年—2018年安顺城区8次连续2天PM2.5空气污染期间PM2.5浓度与天气形势、气象要素、大气层结条件等的关系及造成空气污染的气象成因,结果表明:(1)安顺城区连续2天的PM2.5空气污染大都出现在秋冬季,且出现空气污染期间无降水或降水很弱;(2)逆温层强度越强,厚度越厚,就越有利于PM2.5浓度的增加,如果逆温持续时间长,PM2.5维持高浓度的时间也会增长,从而导致空气污染;(3)相对湿度、温度露点差、0～3 km垂直风切变、0～6 km垂直风切变与PM2.5 浓度之间有显著的相关性,且PM2.5的浓度和垂直风切变呈正相关;(4)整层大气温度上升时有利于PM2.5的扩散,700 hPa以下风速小于4 m/s时有利于PM2.5的积累.

利用安顺市2015—2019年降雹个例、MICAPS常规观测资料以及贵阳雷达资料,分析总结了安顺市冰雹时空分布特征及雷达临近预警指标.结果表明:安顺市冰雹以直径20 mm以下的小冰雹为主,冰雹站次呈北多南少特征;冰雹天气主要发生在春季,4月最多,5月次之;2015—2019年期间,2019年安顺市冰雹站次最多,2017年最少.直径10 mm以上与直径10 mm以下冰雹对应的雹云相比,其强回波值更强、降雹概率更高、强回波中心平均升降次数更多、上升幅度及最高上升高度更高(须在0℃层高度以上)、对应的径向速度特征(辐合/辐散、旋转)出现时间较降雹时间提前量更多,45 dBz回波均上升至-20℃层高度以上.而直径10 mm以下冰雹对应的雹云,45 dBz回波均上升至0℃层高度以上,但上升至-20℃层高度的仅15％.此外,强回波中心上升高度(0℃层高度以上)越高,冰雹直径越大.以上雷达回波特征均可作为安顺市冰雹预警指标,有利于提高安顺市冰雹预警准确率及提前量.

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.

应用MICAPS常规观测资料、FNL 1°×1°再分析资料和贵阳站雷达资料对安顺市2015年6月25日夜间至26日清晨出现的一次漏报强降水过程进行分析.安顺南部镇宁至北部西秀区一带自南向北海拔高度逐步增加,为北盘江支系打邦河、清水河所在地.副热带高压西北侧、减弱的热带低压东侧的偏南气流沿着北盘江支系自南向北爬升,由于地形的存在,偏南气流在向北移动过程中,存在风速的辐合,地形为这一次暴雨提供了较强的动力抬升条件,暴雨就出现在北盘江支系的迎风坡处.

利用安顺市6个县区气象观测站1981-2015年的气温、湿度、风速、日照等月平均资料,应用温湿指数(THI)、风效指数(K)、着衣指数(ICL)、综合舒适度指数(C),分析安顺市旅游气候舒适度时空分布.结果 表明:安顺市各县区四季分明,气温适宜,无严寒和酷热天气,综合舒适期均长达9个月以上,尤其关岭县全年均为舒适期,适合全年开展旅游.考虑到日照对舒适度的影响,对C进行了本地化调整,使其更客观地反应安顺市各县区的综合舒适度.安顺市舒适期长度西南部大于东北部.

选取2015-2018年安顺市空气质量小时数据和日数据,并结合同期气象观测资料和micaps资料对安顺市的空气质量特征与气象条件进行分析,结果表明:安顺市的空气质量优良率较高,达95％以上,主要污染物是PM2.5,其次是O3,冬季污染日最多,秋季次之,春、夏两季污染日数最少;当降水量在0 ～0.5mm、风速在3.1～5.0m/s、日照≤1h、相对湿度在60％～90％时,出现污染日的概率较大,分别为:82.6％、67.4％、76.1％、82.6％,1.0mm的降水会使空气中的吸湿性颗粒物的浓度增加,从而使空气质量变得更差;当日照时数＜1h时,首要污染物以PM2.5为主,日照时数＞1h时,特别是＞8h时,首要污染物以O3为主;500hPa亚洲中高纬呈一槽一脊型,低纬南支槽建立并逐渐东移使安顺从偏西气流转为西南气流,空气质量逐渐转差,槽过转为西北气流时空气质量转好;当近地面吹偏南风时,空气质量较好,而吹偏北风时,空气质量转差;天空中云量较多时,大气层结较稳定,不利于污染物的扩散;污染物浓度与海平面气压呈正相关的关系.

该文利用2012-2015年区域自动站小时降雨资料对安顺市短时暴雨时空分布特征、天气学概念模型、物理量指数特征等进行分析,结果表明:①安顺市有5个短时暴雨大值区,其中有4个位于安顺市海拔高度梯度较大的区域;②安顺市的短时暴雨全天均可发生,主要集中在5-6月,且有典型的夜雨特征;③短时暴雨发生期间,水汽主要在对流层中层和边界层辐合,在对流层低层辐散,使得水汽能够长时间的积累;④短时暴雨发生期间大气长时间处于对流不稳定状态,为短时暴雨的发生提供了有利的能量和动力条件.

利用常规观测资料、EC模式、华东模式和华南模式资料对2017-06一次连续强降水天气中两次最强降水过程的预报思路和监测订正过程进行了整理分析.结果显示数值预报对两次过程的环流形势及主要天气系统把握较好,在天气系统演变细节上却与实况有所不同,且降水量级预报比实况偏小,但预报员通过跟踪监测订正,暴雨预报正确,且"6·15"过程落区较好于"6·12"过程,体现预报员应根据实况演变对数值预报进行订正和提高对数值预报修正能力的重要性.

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.

2015年5月19日贵州省镇宁县出现了强风雹暴雨天气,该文利用常规观测资料、贵阳和兴义多普勒雷达资料、FNL再分析资料等,详细分析了本次过程的环流形势、环境条件、雷达回波特征等;结果表明:本次过程发生在南支槽稳定维持、中低层西南急流持续影响、高原低涡不断发展的天气背景下;适宜的0℃、-20℃层高度,上干下湿的水汽分布,较大的(T850-T500)差等导致了本次天气过程中冰雹和大风的发生;中低层持续的冷平流输送以及较高的垂直螺旋度使得对流单体发展和维持;强对流单体生消快,移动迅速,持续时间短造成了此次天气的局地性强.

利用贵阳多普勒雷达资料及自动站观测资料对2012年7月16日影响贵州大部且持续时间长的短时强降水天气进行详细分析.研究表明:短时强降水出现开始阶段,雷达回波显示出强度为35 dBz,且回波局地性强、回波顶高＜8 km、垂直液态水含量＞5 kg/m2;短时强降水大面积发展阶段,回波发展迅速并不断合并成片,回波顶高达到10～ 12 km,且垂直液态水含量＞ 1.8 kg/m2,配合超低空急流形成大面积强度为40 ～45 dBz的回波;短时强降水趋于结束阶段,片状回波逐渐减弱分散,但仍存在强度为40 dBz、回波顶高8 km、垂直液态水含量＞1.8 kg/m2的小块状回波.