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大气河背景下的广西暖区暴雨机理初探 被引量:6
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作者 覃皓 覃月凤 +2 位作者 吴玉霜 王志毅 刘乐 《高原气象》 CSCD 北大核心 2024年第2期381-397,共17页
利用多源实况观测资料以及ERA5再分析资料对2010-2022年夏季(6-8月)广西暖区暴雨个例中伴随大气河的特征进行统计分析,并基于波作用通量、水平锋生以及非绝热加热诊断等,从热力、动力角度分析了2022年6月2-4日大气河背景下广西典型暖区... 利用多源实况观测资料以及ERA5再分析资料对2010-2022年夏季(6-8月)广西暖区暴雨个例中伴随大气河的特征进行统计分析,并基于波作用通量、水平锋生以及非绝热加热诊断等,从热力、动力角度分析了2022年6月2-4日大气河背景下广西典型暖区暴雨过程。结果表明:(1)绝大多数暖区暴雨个例伴随大气河。当大气河通过广西区域并维持在约1000 kg·m^(-1)·s^(-1)以下时,大气河强度增强有利于暖区暴雨降水强度增强。大多数个例中大气河呈西南-东北向,在经过广西时方向角在15°~65°。(2)典型个例中东西伯利亚阻塞高压和东北冷涡异常活跃,造成副高总体被压制,位置偏南,使得大气河维持在孟加拉湾-南海-华南-北热带太平洋一带,为暖区暴雨发生发展提供充足水汽。副高维持而低涡东移造成的气压梯度增大以及夜间季风气流加速共同作用使得局地大气河增强。(3)大气河夜间增强促进了局地水汽辐合及垂直输送使得湿层不断增厚,大气可降水量增大,有利于降水效率增大。同时,持续的暖湿输送有利于低层不稳定层结的建立和维持,使大气对流不稳定结构贯穿整个降水过程。(4)山脉地形的辐合抬升、侧向摩擦促进了上升运动、垂直涡度发展,一方面有利于山前堆积的暖湿空气被迫抬升而触发对流,另一方面有利于对流系统维持,造成更多水汽凝结致雨。此外,暖湿空气堆积产生持续的锋生强迫也有利于降水维持和增强。(5)大气河影响下的强上升造成大量水汽不断凝结释放潜热,大气受热后又加强了上升运动,在该正反馈机制下对流持续发展增强。 展开更多
关键词 暖区暴雨 大气河 对流不稳定 潜热
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广西前汛期降水变化特征及其与东南太平洋海温变化的因果联系 被引量:7
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作者 覃皓 伍丽泉 何慧 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期265-274,共10页
利用1979—2019年全国160站逐月降水资料、国家气候中心的西太平洋副热带高压特征指数逐月资料、英国Hadley中心逐月海表面温度资料以及NCEP/NCAR逐月再分析资料,结合小波分析、相关分析、信息流以及合成分析方法,分析了广西前汛期降水... 利用1979—2019年全国160站逐月降水资料、国家气候中心的西太平洋副热带高压特征指数逐月资料、英国Hadley中心逐月海表面温度资料以及NCEP/NCAR逐月再分析资料,结合小波分析、相关分析、信息流以及合成分析方法,分析了广西前汛期降水的变化特征及其与东南太平洋海温变化的因果联系。结果表明:近40 a来广西前汛期降水呈弱增多趋势,在1980年代末至21世纪初存在显著的3~5 a周期。在1980年代至1990年代初为少雨期,而在20世纪末至21世纪初期转为多雨期。东南太平洋是海温影响广西前汛期降水的关键区,同年春季以及同期该区域海温变化是造成广西前汛期降水变化的原因之一,海温升高(降低)能够部分导致降水的减少(增多)。同年春季海温偏冷年,关键区西侧为对流抑制,南太平洋出现异常反气旋环流响应,通过垂直环流引起澳大利亚西北侧上升运动异常,减弱了局地Hadley环流。该异常通过大气桥一方面使得副高增强增大,位置偏西偏南,有利于副高西侧的西南气流向广西输送水汽;另一方面使得广西地区上空局地Hadley下沉支减弱,受异常上升运动控制,对流增强,导致降水正异常。反之亦然。 展开更多
关键词 广西 前汛期降水 东南太平洋海温 因果联系 信息流
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广西两次罕见致灾冷空气活动过程中Rossby波作用的差异及成因 被引量:2
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作者 覃皓 伍丽泉 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期75-86,共12页
2016年1月广西出现了大范围的低温雨雪天气,多个市县出现1956年以来首次降雪观测记录,多地测站最低气温打破历史记录。在4年后的2020年1月,广西出现了当年首场区域性暴雨,此次过程具有明显的对流性质,伴有大范围的雷暴大风、短时强降水... 2016年1月广西出现了大范围的低温雨雪天气,多个市县出现1956年以来首次降雪观测记录,多地测站最低气温打破历史记录。在4年后的2020年1月,广西出现了当年首场区域性暴雨,此次过程具有明显的对流性质,伴有大范围的雷暴大风、短时强降水和冰雹等强对流天气。两次过程中均有冷空气活动,但在欧亚大陆上空南北两支Rossby波列的不同影响下,环流形势具有明显差异。北支波列在2016年过程中强度更强,调控了乌拉尔高压脊的发展以及横槽转竖,起到主导作用。而南支波列调控了印缅槽的减弱,使得低纬地区暖湿气流输送减弱,冷空气更易南下,使得此次过程主要以降温为主,雨雪并不明显。2020年过程则是南支Rossby波列起到了主要的调控作用,促进了南支槽的发展东移。而北支波列则起到了协同作用,促进了乌拉尔山冷槽与中东槽的发展合并,从而增强了南支扰动能量向下游的传播,进一步增强了南支槽。南支槽的增强不仅提供了动力抬升作用,还对暖湿气流的输送具有重要贡献,使得冷暖空气在广西上空交汇,导致大气对流剧烈。此外,两次过程中北大西洋Rossby波源地区具有不同的强迫背景。2016年和2020年过程中NAO分别维持负、正位相,后者在欧亚低纬地区的扰动明显强于前者,更有利于南支波列向东亚传播,促进南支槽发展。这一差异造成了两次冷空气活动过程中不同类型的灾害性天气,体现了南支波列对NAO位相差异的响应。 展开更多
关键词 ROSSBY波 波作用通量 冷空气 南支槽 因果联系
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广州GRAPES模式与EC模式广西地面要素预报检验评估——以2019年汛期为例 被引量:1
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作者 吴徐燕 《农业与技术》 2020年第18期108-111,共4页
采用TS评分、ETS评分、漏报率、空报率和预报偏差等方法对2019年4—9月GRAPES广州华南中尺度模式和ECMWF模式20∶00起报的0~24h(简称24h)和24~48h(简称48h)累积降水进行对比检验评估,同时应用平均误差、平均绝对误差、均方根误差和预报... 采用TS评分、ETS评分、漏报率、空报率和预报偏差等方法对2019年4—9月GRAPES广州华南中尺度模式和ECMWF模式20∶00起报的0~24h(简称24h)和24~48h(简称48h)累积降水进行对比检验评估,同时应用平均误差、平均绝对误差、均方根误差和预报偏差等方法对2个模式地面温度和风进行对比检验评估。结果表明:GRAPES对小雨的预报能力明显优于EC,而中雨以上降水,EC效果较好;对于24h大雨以上降水的发生频率,EC预报更接近实况,对于24h和48h其它量级降水的发生频率,GRAPES具有更好的参考性;对于地面气温预报,2种模式总体均比实况偏低,白天时段GRAPES预报效果好于EC,夜间时段EC更好;对于地面风的预报,EC效果好于GRAPES,2种模式均为u风预报偏小,V风偏大。 展开更多
关键词 广州GRAPES模式 EC模式 地面要素 检验
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一种基于VLF/LF闪电数据的多算法融合雷暴系统识别技术
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作者 伍华丽 植耀玲 +1 位作者 卢炳夫 曾鹏 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期785-798,共14页
为深入挖掘VLF/LF三维闪电监测网在雷电临近预警中的应用效益,提出一种基于VLF/LF闪电数据的多算法融合雷暴系统识别技术,首先对OPTICS聚类法进行参数自适应改进,即基于VLF/LF闪电数据的空间分布特征,利用双总体t检验法实时计算初始输... 为深入挖掘VLF/LF三维闪电监测网在雷电临近预警中的应用效益,提出一种基于VLF/LF闪电数据的多算法融合雷暴系统识别技术,首先对OPTICS聚类法进行参数自适应改进,即基于VLF/LF闪电数据的空间分布特征,利用双总体t检验法实时计算初始输入参数Min_ρ,使其自适应于待处理的闪电数据;而后与K-Means聚类法融合应用,利用K-Means法通过迭代计算聚类中心的优势,改进仅凭OPTICS法无法准确定位雷暴体的中心点的缺陷。经不同尺度雷暴天气过程检验,该技术有效改善OPTICS法等常规的密度聚类法无法适用于三维闪电数据聚类处理、无法识别区分密度差异不大的相邻雷暴体的缺陷,能实现任意尺度形状雷暴体的识别及中心点的精准计算,可为雷暴追踪及趋势外推工作提供优于传统聚类技术的雷暴系统识别结果,也能为雷暴灾害天气的预报及雷电预警模型的训练提供有效的知识库支撑。 展开更多
关键词 VLF/LF闪电定位 参数自适应 多算法融合 雷暴识别 密度聚类
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夏季热带大西洋海温变化对华南前汛期降水的影响 被引量:8
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作者 覃皓 伍丽泉 何慧 《大气科学》 CSCD 北大核心 2023年第5期1309-1324,共16页
利用1979~2019年全国160站逐月降水资料、Hadley中心海表面温度资料、NOAA的向外长波辐射资料以及NCEP/NCAR再分析资料,结合相关分析、信息流以及合成分析方法,分析了夏季热带大西洋海温变化对华南前汛期降水的影响。结果表明:前一年夏... 利用1979~2019年全国160站逐月降水资料、Hadley中心海表面温度资料、NOAA的向外长波辐射资料以及NCEP/NCAR再分析资料,结合相关分析、信息流以及合成分析方法,分析了夏季热带大西洋海温变化对华南前汛期降水的影响。结果表明:前一年夏季热带大西洋海温升高(降低)在一定程度上导致了华南前汛期降水的减少(增多)。关键区(10°S~5°N,35°W~10°E)海温偏暖增强了Walker环流导致赤道太平洋下沉辐散增强,造成赤道中西部太平洋上空的东风异常,在海气相互作用下促进了随后秋冬季La Niña的发展。海温负异常时形势则大致相反,促进了El Niño的发展。冬季太平洋La Niña(El Niño)发展到最盛期,西太平洋的对流增强(减弱)在其北侧低对流层激发出异常气旋(反气旋)。直到第二年的前汛期,仍存在残余的海温异常形势,这一方面使得西北太平洋异常气旋(反气旋)依然维持,有利于西太平洋副热带高压减弱东退(加强西伸),减少(增多)了南海水汽向华南的输送;另一方面有利于热带地区对流活跃(抑制)从而增强(减弱)了局地Hadley环流,造成华南地区为下沉(上升)运动异常,抑制(增强)了对流。除此之外,赤道东太平洋的海温负(正)异常激发了指向北美洲的类太平洋—北美波列,北大西洋的海温异常在其基础上进一步激发了向下游传播的欧亚波列,使得欧亚中高纬呈现负(正)—正(负)—负(正)的位势高度异常特征,不利于(有利于)冷空气南下影响华南,最终造成前汛期降水负(正)异常。 展开更多
关键词 热带大西洋海温 前汛期降水 因果联系 影响
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台风威马逊(1409)强度与降水变化的相互作用 被引量:12
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作者 覃皓 郑凤琴 伍丽泉 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期477-488,共12页
利用2014年7月10日00:00—19日18:00(世界时)热带降水测量(TRMM)卫星3B42降水估测数据以及ERA5再分析数据,结合傅里叶变换以及Liang-Kleeman信息流等方法,分析台风威马逊(1409)强度与降水变化的相互作用。结果表明:台风威马逊(1409)降... 利用2014年7月10日00:00—19日18:00(世界时)热带降水测量(TRMM)卫星3B42降水估测数据以及ERA5再分析数据,结合傅里叶变换以及Liang-Kleeman信息流等方法,分析台风威马逊(1409)强度与降水变化的相互作用。结果表明:台风威马逊(1409)降水具有明显的非对称性,降水主要位于台风中心偏西一侧,在该区域台风强度与降水相互影响。相较于台风强度对降水的影响,由降水到台风强度的信息流减小接近1个量级,表明在两者的相互作用中,台风强度变化的影响占主导。在水汽条件上,台风强度的增强(减弱)导致台风中心西南侧水汽通量辐合(辐散)的增强,进而与该区域的降水建立联系。此外,台风威马逊(1409)移动过程中随着强度变化,南海以及西太平洋水汽通道均存在明显响应。在动力条件上,中低层垂直螺旋度强值中心主要位于台风中心西侧,台风强度的增强(减弱),导致台风中心西侧的垂直螺旋度绝对值增大(减小),一定程度促进(抑制)了该区域上升运动的发展,造成更多(更少)的水汽凝结致雨。 展开更多
关键词 台风强度 降水 信息流 相互作用 非对称
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基于Makkonen结冰增长模型的风力机覆冰预报 被引量:12
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作者 李仲怡 叶庚姣 +2 位作者 卢小凤 李勇 唐百川 《广东电力》 2020年第10期127-133,共7页
基于Makkonen结冰增长模型,优化相对风速计算方法,引入融冰影响因子,并进行气象因子敏感性测试,建立广西风力机覆冰预报模型。利用欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)模式预报资料和风力... 基于Makkonen结冰增长模型,优化相对风速计算方法,引入融冰影响因子,并进行气象因子敏感性测试,建立广西风力机覆冰预报模型。利用欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)模式预报资料和风力机参数驱动该模型,对2019年冬季桂北风电场进行逐日预报。预报结果表明:该模型对气温、降水、风速敏感,在适宜的风速下,温度越低,降水越大,覆冰厚度增长越快;48 h时效内对覆冰过程报出率为100%,覆冰起、止时间预报误差分别为3~5 h、6~12 h;72 h时效内覆冰起始时间预报效果稳定、准确率高,对冬季风电调度和防灾减灾有较好的指导意义。实际应用中,风力机停机时间应适当延迟,覆冰结束时间的预报则需进一步优化融冰条件。 展开更多
关键词 风力机覆冰 预报 风电场 Makkonen模型
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基于分表的闪电定位系统数据库设计 被引量:3
9
作者 樊荣 郑刚 植耀玲 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2021年第S02期136-138,共3页
闪电定位系统(LLS)所记录的闪电参数和信息是气象与电力系统常用的重要基础数据。目前,使用数据库和单表对LLS数据进行保存比较常见。随着年限积累,探测设备升级和站点布网密度增加,LLS数据不断增长,当存储数据达到一定数量后,单表读写... 闪电定位系统(LLS)所记录的闪电参数和信息是气象与电力系统常用的重要基础数据。目前,使用数据库和单表对LLS数据进行保存比较常见。随着年限积累,探测设备升级和站点布网密度增加,LLS数据不断增长,当存储数据达到一定数量后,单表读写效率会下降。数据存储层是闪电定位分析软件的基础,解决上述问题是该系统可持续、高性能工作的前提。通过分表和数据访问层(DAL)的统一建模语言(UML)设计,对现有数据库存储层改进。通过实验验证了该方法的有效性,解决了闪电定位数据库存储不可持续、效率随数据量增加而降低的问题。 展开更多
关键词 闪电定位系统 分表 数据库 数据访问层 统一建模语言
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能量转化视角下一次引发冬季区域强对流的南支槽研究 被引量:4
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作者 覃皓 伍丽泉 +1 位作者 石怡宁 刘乐 《气象》 CSCD 北大核心 2023年第3期304-317,共14页
2020年1月24—25日广西出现一次罕见区域性强对流,过程伴随近20年最大范围冰雹天气。南支槽异常发展东移是此次过程的扰动背景,提供了必要的热动力及水汽条件。基于波作用通量及多尺度能量诊断方法,利用常规观测资料、风云卫星资料、NCE... 2020年1月24—25日广西出现一次罕见区域性强对流,过程伴随近20年最大范围冰雹天气。南支槽异常发展东移是此次过程的扰动背景,提供了必要的热动力及水汽条件。基于波作用通量及多尺度能量诊断方法,利用常规观测资料、风云卫星资料、NCEP/NCAR以及ERA5再分析资料,从能量转化角度对此次引发区域强对流的南支槽过程进行研究。结果表明:整个过程中纬度和副热带西风急流均较历史同期偏强,有利于上游扰动向下游传播。欧亚大陆上空存在南北两支活跃Rossby波列。源自地中海一带的南支副热带西风急流Rossby波列对南支槽起到主要调控作用,Rossby波能量沿急流频散并在南支槽区辐合,促进了南支槽发展东移。源自北大西洋阻塞高压内部的北支Rossby波列则起到协同作用,促进了乌拉尔山冷槽发展及其与中东槽合并,从而增强了南支波列向下游的传播,进一步增强南支槽;天气尺度有效位能向天气尺度动能的转换以及由背景场向天气尺度的动能输送是南支槽天气尺度扰动发展的主要贡献项。动能的平流输送将获得的天气尺度动能在空间上再分配,维持南支槽稳定发展东移。在此背景下,天气尺度向对流尺度的降尺度动能串级是区域强对流最主要能量源,同时对流尺度有效位能向动能的稳定转换促进了中低对流层的对流扰动发生发展。 展开更多
关键词 能量转换 南支槽 区域强对流 ROSSBY波 波作用通量
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大藤峡水利枢纽短时强降水天气分型与环境参量分析 被引量:1
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作者 吴徐燕 邓英姿 +1 位作者 吴玉霜 韦晶晶 《农业与技术》 2023年第19期79-85,共7页
利用大藤峡水利枢纽及周边自动气象站逐小时降水资料和ERA5逐小时再分析资料,统计大藤峡坝区短时强降水天气的时空分布特征,并按照天气形势归纳分类,分析各种天气形势的关键环境参量分布规律。研究表明:2011—2021年大藤峡短时强降水的... 利用大藤峡水利枢纽及周边自动气象站逐小时降水资料和ERA5逐小时再分析资料,统计大藤峡坝区短时强降水天气的时空分布特征,并按照天气形势归纳分类,分析各种天气形势的关键环境参量分布规律。研究表明:2011—2021年大藤峡短时强降水的年分布呈大致不变趋势,5—6月为短时强降水集中期,夜里到上午阶段更容易发生短时强降水;大藤峡地处山脉东侧的河谷地带,较山区更少出现短时强降水;按照短时强降水发生时的天气形势和影响系统可分为低槽冷锋型、低涡切变型、热带系统型、槽前高后型、局地热对流型,其中低槽冷锋型占比最高;5种天气类型的物理量分布有较大不同,其中低槽冷锋型对水汽条件要求高,槽前高后型对不稳定条件和能量条件要求高;天气分型和物理量阈值相结合,可为大藤峡短时强降水预报提供有价值的参考。 展开更多
关键词 短时强降水 时空分布 天气分型 环境参量 预报阈值
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