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气象
国家气象中心
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国家气象中心

矫梅燕

月刊

1000-0526

qxqk@cma.gov.cn

010-58993789；68407936；68407336

100081

北京中关村南大街46号

气象/Journal Meteorological MonthlyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为气象科学专业刊物。内容涉及大气科学及其各个分支学科，侧重应用技术的研究，着眼于新技术、新方法的推广和普及。设有综合评述、研究论文、气象业务现代化、天气气候总结、经验交流、专业气象服务、防灾减灾、知识介绍、台站园地、每月天气、每月气候与影响等栏目。读者对象为气象科技人员和相关院校师生。
正式出版
收录年代

    基于再分析尺度化因子的集合预报初值扰动对台风烟花(2106)预报的影响

    岳健董林陈静王婧卓...
    773-789页
    查看更多>>摘要：为考察基于再分析尺度化因子的集合变换卡尔曼滤波(ETKF_R)初值扰动方案对台风预报的影响,利用中国气象局区域集合预报系统(CMA-REPS)开展了 2021 年 7 月 18-29 日的回算试验,分析了初值扰动结构对登陆台风烟花路径和强度预报的影响,并与ECMWF和NCEP全球集合预报进行对比.结果显示:ETKF_R方法改善了初始三维风场的扰动幅度和结构,但台风初始位置和强度的离散度偏小;ETKF_R 方法能合理降低对台风路径预报起关键作用的天气系统的集合离散度,从而限制台风移速和移向的过度发散,提高"烟花"全生命史的路径集合平均预报技巧,并改善台风路径集合平均误差与离散度关系;ETKF_R预报前 24h台风结构和强度的离散度能快速增长,其 24h 后台风强度集合平均预报效果与 ETKF方案基本相当;与国际先进的全球集合预报相比,ETKF_R对"烟花"登陆的预报效果最优,其统计平均的 0～2d 路径预报误差与ECMWF集合相当,而NCEP集合的 0～2d路径预报误差最小,但过发散特征明显;同时,ECMWF集合对"烟花"的强度预报总体严重偏弱,而NCEP集合对预报台风最大强度的准确性较高,但预报的台风增强速度比ETKF_R慢.上述研究结果表明,CMA-REPS的台风路径和强度预报具有业务参考价值.

    再分析尺度化因子初值扰动台风路径台风强度

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    山东较大范围致灾雷暴大风的多普勒天气雷达特征

    高帆俞小鼎王秀明
    790-804页
    查看更多>>摘要：利用多源观测资料对 2005-2021 年山东和周边地区较大范围致灾雷暴大风事件及造成此类事件的对流系统的雷达回波特征从两个尺度进行了分析,结果发现:17 年间共发生 41 次较大范围致灾雷暴大风事件,年均发生 2.4 次,主要发生在 6 月.发生前,对流层中下层具有明显的条件不稳定,湿度条件中等略偏干,中层具有明显干层,垂直风切变中等略偏强.就导致较大范围致灾雷暴大风的对流系统整体而言,可分为Ⅰ型(单体可分辨形)飑线、Ⅱ型(条形)飑线、多单体风暴群和弱回波型飑线四类.后侧入流急流携带干冷空气进入飑线通过蒸发冷却降温增强负浮力是Ⅰ型飑线和Ⅱ型飑线产生致灾雷暴大风重要机理.后(右)向传播的多单体风暴群均伴有超级单体,其阵风锋一方面能够触发新生风暴,另一方面本身也可以产生致灾雷暴大风.强对流风暴本身较快的移动速度和可能的后侧入流急流在系统内由降水触发的下沉气流作用下产生的动量下传,导致非对称的下击暴流,增加了出现极端雷暴大风的可能性.弱回波型飑线产生的致灾大风最易被忽视.直接造成120 站次致灾雷暴大风的对流分系统包括弓形回波、非超级单体强单体、超级单体、阵风锋和混合型五类,占比分别为 30%、26%、6%、23%和 16%.弓形回波和超级单体产生的致灾雷暴大风极大风速平均值最大,分别为 28.2 m·s-1 和 29.9 m·s-1.强后侧入流急流和显著中层径向辐合特征可提前约 20 min预报弓形回波的形成.致灾雷暴大风主要出现在弓形回波移动方向的中间部分和左侧部分.阵风 12 级及以上的极端雷暴大风由镶嵌弓形回波的波动型线状回波、弓形回波与中尺度涡旋的组合以及超级单体产生.具有深厚中层径向辐合的非超级单体强单体、强烈发展的飑线的阵风锋、地面冷锋与阵风锋的叠加(常伴有高空动量下传)均可能产生 30 m·s-1 左右的雷暴大风.

    致灾雷暴大风对流系统雷达观测特征弓形回波超级单体中尺度涡旋

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    台风灿都路径预报中的非绝热加热因子分析

    吴胜蓝漆梁波邹兰军
    805-818页
    查看更多>>摘要：依据欧洲中期天气预报中心集合预报系统(EC-EPS)预报产品,采用位涡趋势诊断方法,对比分析了台风灿都路径预报差异较大的两个集合成员各物理因子的贡献.结果表明两个集合成员的台风中心均朝位涡趋势一波分量最大的位置移动,且大多数时刻水平平流项的贡献是最大的,其次是非绝热加热项,垂直平流项的贡献相对较小.两个成员路径分叉时刻的位涡趋势差异主要由非绝热加热项引起,而分叉之后位涡趋势仍主要由水平平流项(即引导气流)主导.在路径分歧时刻,两个集合成员预报的非对称对流活动也表现出不一样的分布,且都与诊断的非绝热加热项方向较为一致,即非对称对流结构和加热率的水平梯度在引导气流偏弱时对台风移动可能起到关键作用.非对称对流活动出现主要受水汽、潜在不稳定条件以及低层急流等环境因子的影响.分析表明,在近海台风路径预报中,尤其是引导气流偏弱的情况下,加强对非绝热加热过程(对流活动发展趋势及非对称结构)的分析,有助于做出更精准的路径预报.

    台风路径业务预报位涡趋势诊断非对称对流

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    2022年湖北省两次雨雪过程对比及预报偏差分析

    王珊珊钟敏陈璇柳草...
    819-829页
    查看更多>>摘要：利用高空、地面观测资料和欧洲中期天气预报中心(ECMWF)ERA5 再分析资料,对 2022 年湖北省两次雨雪过程的环流形势和环境条件进行了对比分析,并探讨了两次过程对降水相态、降雪量及积雪深度预报的偏差及原因.结果表明 2022年 1 月 27-29 日过程低槽偏西,急流相对弱且维持时间短,中低层气温高且以暖平流为主,云中冰相粒子含量低,降水相态以雨为主,降雪量主要偏差是由于降水相态预报偏差和ECMWF模式对低空急流预报偏强导致降雪量预报偏大以及对积雪融化机制预报不足使得积雪深度预报偏大.2022 年 2 月 6-7 日过程低槽偏东,急流相对强且维持时间长,中低层气温更低,云中冰相粒子含量高,低层相对湿度低,主要以降雪为主,ECMWF模式对该过程雨雪量和降水相态的预报均和实况接近,但边界层气温预报偏高和积雪融化能力预报不足是造成积雪深度变化误差的主要原因.对模式降雪量和积雪深度的订正需关注云中冰相粒子的含量、近地层气温的订正以及积雪融化能力的分析.

    降水相态边界层降温预报误差

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    2021年11月7日山东极端暴雪过程降水相态的多源观测特征分析

    孙莎莎孙艺徐婷婷王洪...
    830-842页
    查看更多>>摘要：利用自动气象站、双偏振雷达、毫米波云雷达、温度廓线仪和ERA5 逐小时再分析资料等,分析了 2021 年 11 月 7 日山东西部地区暴雪甚至特大暴雪过程中降水相态的多源观测资料特征.研究表明:此次过程主要受西风槽、低涡切变线和冷锋共同影响,系统斜压性强,有低空急流配合,降雪持续时间不长,但小时雪强大,山东的西部地区出现大范围暴雪局地特大暴雪的极端降雪.多源观测资料较好地捕捉到此次过程降水相态及变化信息.风廓线雷达的风和垂直速度,双偏振雷达的相关系数和 0℃层亮带,毫米波云雷达的反射率、垂直液态水含量、速度和谱宽,温度廓线仪的边界层温度及二维视频雨滴谱仪的粒子二维图像和信息都可以作为降水相态判断的指标,为 0～1 h短时临近预报提供参考.此次过程地面降温非常迅速,雨快速转雪,雨雪混合持续时间短.地面降温是强的负温度平流、垂直运动和非绝热作用共同导致,其中,负温度平流作用最大,非绝热次之,垂直运动作用最小.负温度平流强,且负温度平流强度随高度降低而增强,导致地面呈现出快速降温的特征.

    极端暴雪多源资料快速降温降水相态

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    北京地区汛期降水时空分布的统计降尺度研究

    郝翠于波戴翼智协飞...
    843-854页
    查看更多>>摘要：降水的时空降尺度方案一直以来是智能网格预报业务的难点,通过对比多种时间和空间的降尺度方法,凝练出适用于北京地区的最优方案.空间降尺度方面,对比反距离权重法、普通克里金法、最近邻法、双线性插值法、三维普通克里金法等 5 种方法的空间分布特征表明,双线性插值法在北京地区的应用效果最好,误差最小且ETS评分最高;时间降尺度方面,采用基于区域数值模式(睿图、CMA-MESO)产品的逐时分配和平均分配两种方案,其中睿图逐时分配、CMA-MESO 逐时分配和平均分配在RMSE和 MAE的误差表现差距不大,但睿图逐时分配在ETS上的效果最显著,且在强降水时段表现也较优,说明从预报准确率角度采用睿图逐时分配的优势更为明显.双线性插值和睿图逐时分配作为北京地区客观降水预报方法的时空降尺度方案,能够支撑智能网格业务提供精细化的预报产品,其成果可为相关业务研究提供借鉴.

    降水时空降尺度插值方案分布特征网格预报

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    利用双偏振参量估计降水粒子下落末速度及三维风场反演的应用

    杨华李瑞义刘黎平郑佳锋...
    855-867页
    查看更多>>摘要：降水系统三维风场反演的关键问题之一是准确地估算降水粒子下落末速度(Wt),为了探究双偏振雷达估计Wt 的能力,利用广东省龙门地区的雨滴谱数据,建立了Wt 与S和X波段双偏振雷达观测量的关系,并且将其应用于广州和韶关两部雷达的风场反演.对华南地区 2019 年 4 月发生的一次飑线过程进行风场反演试验,分析讨论了此次飑线过程的风场结构配置,并探索了利用不同方法估算的Wt 在反演出的风场结构上的差异.结果表明:S和X波段雷达通过回波强度(ZH)和差分反射率(ZDR)估算Wt,其函数形式为幂函数和一次函数,通过ZDR估算的Wt 均方根误差相较利用ZH 估算的Wt 均方根误差更小、相关系数更大,因此通过ZDR估算的Wt 的效果更好.此次飑线过程主要从西北向东南方向发展,风场主要是西风和西南风,在飑线前部弓状回波区域内存在明显的辐合区,垂直结构是低层辐合、高层辐散.对比利用不同方法估算Wt 得到的三维风场,其水平风场变化主要集中在±1 m·s-1 的范围,水平经向风速的变化(Δu)主要是正值,水平纬向风速的变化(Δν)主要是负值,垂直方向上风速的变化(Δω)集中在±0.15 m·s-1 内,主要是正值,低层Δu、Δν、Δω较高层小.研究结果为降水系统三维风场反演及垂直速度反演提供了参考依据.

    雨滴谱数据双多普勒雷达风场反演降水粒子下落末速度估计垂直速度

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    2021年汉江秋汛的水雨情及环流异常特征研究

    高琦吴翠红徐明刘佳明...
    868-880页
    查看更多>>摘要：利用NCEP/NCAR再分析资料及常规气象水文实况观测资料,研究 2021 年汉江秋汛的水雨情及环流异常特征,并初步分析致洪成因,结果表明:2021 年汉江流域降水呈"西多东少"分布,汉江上游累计降水量为 400～985 mm,累计面雨量居1961 年以来第一位.秋汛期间丹江口水库出现 10000 m3·s-1 以上的洪峰过程 7 次,汉江中下游主要水文控制站点累计超警时间为 151～580 h,最大超警幅度为 0.29～1.56 m,呈现越到下游超警时间越长、超警幅度越大的特征.与 2011 年和 2017 年水情对比表明,2021 年汉江上游洪峰出现时间最早,洪峰次数最多,上游高水位流量持续时间最长,汉江中下游累计超警时间也最长,水情异常程度明显更强.在大气环流形势方面,巴尔喀什湖—贝加尔湖地区为负异常,我国大陆东部至西北太平洋为正异常,日本岛以东地区为负异常,副热带高压、南亚高压、东亚副热带西风急流较历史同期偏强,异常的低层流场及水汽辐合中心的形成,以及对流层高层的辐散抽吸,是汉江上游降水得以持续并阶段性增强的有利环流配置.当丹江口水库入库流量接近 2000 m3·s-1 后,汉江上游超过 60mm的 5d累计面雨量与 10000 m3·s-1 以上洪峰的出现密切相关.上游来水增大后,汉江中下游河道逐级收窄是导致此地降水并不明显却出现超警洪水的主要原因.

    汉江秋汛华西秋雨环流异常水文特征致洪成因

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    2022/2023年冬季北半球大气环流特征及对我国天气气候的影响

    李想王永光
    881-891页
    查看更多>>摘要：2022/2023 年冬季全国平均气温较常年同期偏高 0.2℃,我国大部地区气温偏高;全国平均降水量较常年同期偏少24.6%,空间上呈现北多南少的分布形势.东亚冬季风标准化指数为 0.25,较常年同期略偏强;西伯利亚高压标准化强度指数为 0.47,较常年同期略偏强;冬季北极涛动指数为-0.6,"前负后正"的阶段性特征显著;西太平洋副热带高压强度指数为-45.6 gpm,较常年同期偏弱;冬季欧亚大陆中高纬地区 500 hPa为西高东低的环流形势,我国除华北、东北高度场偏低外,其余地区高度场偏高.冬季大气环流具有显著的季节内变化特征,12 月为异常经向型环流,2 月转为纬向型环流;对应冬季风也表现为前强后弱的变化趋势.北大西洋海温三极子(NAT)与乌拉尔山 500 hPa高度场相关结果显示,8 月、9 月NAT 与 12 月乌拉尔山地区高度场呈显著负相关,前期NAT异常负位相(正位相)有利于前冬东亚经向环流加强(减弱).

    东亚冬季风北大西洋海温相关分析

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    2023年4月大气环流和天气分析

    赵英珊张涛曹艳察
    892-900页
    查看更多>>摘要：2023 年 4 月北半球极涡强度偏强且呈偶极型分布;中高纬环流呈异常四波型,亚洲环流较平直.我国北方基本为500 hPa高度场负距平,副热带高压较常年偏弱,南支槽较常年偏西偏弱.全国平均气温为 11.4℃,较常年同期偏低 0.1℃.全国平均降水量为 48.7 mm,较常年同期(43.6 mm)偏多 11.7%,其中西北和华北地区降水较常年同期显著偏多.月内冷空气过程频繁,出现 4 次冷空气过程,降温幅度大;全国范围内共发生 4 次大范围暴雨过程,6 次区域性强对流过程,局地强度强.此外,北方地区出现 6 次沙尘天气过程,云南等地干旱持续发展.

    大气环流暴雨强对流沙尘

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