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边界层急流在粤东暴雨中心两次极端强降水过程中的作用 被引量:20
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作者 陈芳丽 姜帅 +4 位作者 李明华 曾丹丹 马泽义 李娇娇 甘泉 《气象》 CSCD 北大核心 2021年第3期290-302,共13页
基于广东省气象观测资料、汕尾多普勒天气雷达产品和全球再分析资料CSFR,分析了2013年8月和2018年8月发生在粤东暴雨中心的破纪录极端强降水过程,阐明边界层急流的作用。结果表明:(1)两次过程的主要影响系统分别为长时间缓慢移动的1311... 基于广东省气象观测资料、汕尾多普勒天气雷达产品和全球再分析资料CSFR,分析了2013年8月和2018年8月发生在粤东暴雨中心的破纪录极端强降水过程,阐明边界层急流的作用。结果表明:(1)两次过程的主要影响系统分别为长时间缓慢移动的1311号台风尤特残余环流和季风低压外围环流,当粤东暴雨中心处于台风环流东南侧和季风低压东侧时,边界层急流在该区域辐合抬升,形成的中尺度能量锋利于强降水的触发;(2)边界层急流为强降水提供了充沛的、源源不断的水汽条件,同时配合特殊地形的摩擦、阻挡等作用,在粤东暴雨中心内形成了明显的水汽通量辐合;(3)持续性强降水发展期间,大气层结长时间处于不稳定状态与对流层低空暖湿平流的不断输送密切相关。两次过程中不同点主要表现为边界层急流强度和风向不同,由此带来的气流辐合方式和强降水范围有明显的差异,季风低压影响过程中边界层急流作用更显著。 展开更多
关键词 边界层急流 极端强降水 粤东暴雨中心 惠东高潭
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基于精细观测资料的深圳不同季节霾及其污染特征分析 被引量:10
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作者 王明洁 张蕾 +2 位作者 张琳琳 谢小敏 李绍峰 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期3562-3569,共8页
利用2010~2013年逐时霾、能见度和空气质量监测数据,分析了深圳霾天气的变化特征、霾与空气质量和气象条件的关系.结果表明:深圳市霾日数总体呈现增多增强趋势,2009年开始明显下降;霾日数呈"V"型月变化:即秋冬季多、春夏季少,秋冬... 利用2010~2013年逐时霾、能见度和空气质量监测数据,分析了深圳霾天气的变化特征、霾与空气质量和气象条件的关系.结果表明:深圳市霾日数总体呈现增多增强趋势,2009年开始明显下降;霾日数呈"V"型月变化:即秋冬季多、春夏季少,秋冬季多发持续时间长、影响严重的霾过程,春夏季多发持续时间短的霾过程;霾常伴有污染发生(35%),污染以轻度污染为主;霾时首要污染物PM2.5最多、其次O3,这说明PM2.5是造成深圳霾的主因,且深圳光化学污染严重.霾时PM2.5、PM10和O3季节变化明显,冬春季首要污染物以PM2.5为主(75%以上),夏秋季O3和PM(2.5)为主;分析还发现,风、相对湿度与霾密切相关,风速越弱,湿度越大,越利于霾出现和发展约80%的中重度霾出现在风速〈2m/s,相对湿度70%~90%的情况下. 展开更多
关键词 精细观测资料 季节变化 大气污染 深圳
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2011年“洛克”和“桑卡”双台风预报效果的初值试验研究 被引量:6
3
作者 黄燕燕 薛纪善 +3 位作者 陈子通 戴光丰 张诚忠 陈训来 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期30-42,共13页
采用南海台风模式,对2011年业务预报误差较大的台风"洛克"(1115)和"桑卡"(1116)双台风的初值方案进行试验和研究,目的在于寻求改进预报的线索,从而提升台风模式性能。针对"洛克"和"桑卡"台风... 采用南海台风模式,对2011年业务预报误差较大的台风"洛克"(1115)和"桑卡"(1116)双台风的初值方案进行试验和研究,目的在于寻求改进预报的线索,从而提升台风模式性能。针对"洛克"和"桑卡"台风设计了几组初值方案对比试验,结果表明,仅对弱台风"桑卡"进行重定位和bogus的初值处理,与对双台风都进行初值处理相比较,两台风的路径预报误差减小。分析认为仅对弱台风作初值处理以改善其涡旋环流的影响是该双台风路径预报得以改进的原因。对2011—2012年所有弱台风进行批量预报试验,结果表明对弱台风采用重定位和bogus的初值处理,台风路径预报和强度预报的误差减小。对弱台风进行重定位和bogus初值处理,可改善模式对弱台风的预报效果。此外,目前南海台风模式中现有的bogus方法构造的涡旋相对于弱台风而言云顶偏高,可考虑发展针对弱台风的涡旋模型。 展开更多
关键词 双台风南海台风模式 数值模拟初值方案
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基于CFD技术的陡峭山体风场模拟方法研究 被引量:9
4
作者 李磊 张立杰 陈柏纬 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期613-622,共10页
为更好将计算流体力学(CFD)技术应用于陡峭山体的风场模拟研究,文中对其中两个关键技术问题进行了研究,一是适宜的CFD解域顶高问题,二是入流边界条件设置方法问题。研究采用了香港国际机场的多普勒雷达径向速度观测资料,通过CFD模拟结... 为更好将计算流体力学(CFD)技术应用于陡峭山体的风场模拟研究,文中对其中两个关键技术问题进行了研究,一是适宜的CFD解域顶高问题,二是入流边界条件设置方法问题。研究采用了香港国际机场的多普勒雷达径向速度观测资料,通过CFD模拟结果与观测结果对比验证展开研究。对于解域顶高,一般环境流体力学或建筑风工程领域要求顶高越高越好,例如5倍于地面障碍物的垂直高度,究其原因,主要是为了获得地面障碍物周边的整个流场结构,避免顶边界过低影响障碍物顶部流场的准确性。通过数值试验发现,若模拟关心的区域为较低海拔高度时,不必完全拘泥于该要求,对一座高度为1000m量级的山体进行模拟,顶高为3000和6000m的两组试验在边界层中低部给出的模拟结果没有显著差别。进行了3组边界条件设置方法的对比试验,结果表明单纯采用廓线法不足以充分描述来流信息,二维插值法尽管提供了更高分辨率的边界数据,但其结果总体上逊于0维插值法。研究表明,CFD可以很好地描述山地激发的涡旋/波动脱体运动,比单纯采用中尺度模式效果要好得多。在利用CFD工具研究复杂山地风场时,应本着"实用主义"的精神设置物理模型、参数和选取适当的方法、边界条件,以达到模拟精度和计算量的优化平衡,并足以用于研究所关心的具体问题。 展开更多
关键词 数值模拟 计算流体力学 陡峭山体
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深圳大气气溶胶中水溶性有机物粒径分布特征 被引量:9
5
作者 翟宇虹 黄晓锋 +5 位作者 张丽 李慧颖 曹礼明 戴静 杜博涵 何凌燕 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期3211-3216,共6页
建立了雾化器-气溶胶化学组分检测仪(ACSM)联用的分析方法,实现了对2013年春季深圳MOUDI多级采样膜(0.056~18μm)中WSOM与无机离子组分的同时测定.结果表明:所测得的水溶性颗粒物总质量浓度变化范围为(17.4±2.1)μg/m^3,其... 建立了雾化器-气溶胶化学组分检测仪(ACSM)联用的分析方法,实现了对2013年春季深圳MOUDI多级采样膜(0.056~18μm)中WSOM与无机离子组分的同时测定.结果表明:所测得的水溶性颗粒物总质量浓度变化范围为(17.4±2.1)μg/m^3,其中有机物和硫酸盐是最主要的两种化学组分;粗、细粒子中的WSOM主要以二次来源为主,且大部分粗粒子中的WSOM可能来源于非均相反应;不同粒径范围WSOM的氧化态(以O/C计)估计值在0.46~1.4范围内,平均为0.96,对应的有机物/有机碳比(OM/OC)估计值在1.8~2.9范围内,平均为2.4,粗粒子中WSOM的O/C比细粒子更高,暗示粗粒子中WSOM可能经历了更多的老化过程. 展开更多
关键词 粒径分布 水溶性有机物(WSOM) 气溶胶化学组分检测仪(ACSM) 氧化态
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惠东高潭三次极端强降水过程成因对比分析 被引量:8
6
作者 李明华 陈芳丽 +4 位作者 李娇娇 姜帅 甘泉 刘建龙 曾丹丹 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2020年第5期616-625,共10页
基于ECMWF的ERA-Interim全球大气再分析资料、MICAPS实况数据和广东省气象观测资料,对比分析了广东惠东高潭1979年、2013年和2018年的三次极端强降水过程的成因。结果表明:造成高潭极端强降水的影响系统有台风本体环流、登陆后的台风残... 基于ECMWF的ERA-Interim全球大气再分析资料、MICAPS实况数据和广东省气象观测资料,对比分析了广东惠东高潭1979年、2013年和2018年的三次极端强降水过程的成因。结果表明:造成高潭极端强降水的影响系统有台风本体环流、登陆后的台风残余环流、季风低压外围环流等,其中2018年季风低压影响过程降水量最大;不同过程对流层低层强迫暖湿气流辐合抬升方式不同,分别为冷暖气流相互作用、西南季风和偏南季风地交汇、季风涌、边界层急流等;各过程中伴随的低空西南气流和偏南气流的风速大小差异明显,2013年台风残余环流影响时低空西南(偏南)风风速最大。相同点有:影响天气系统移动缓慢,并长时间维持,为极端强降水的发生发展和维持提供有利的动力条件;西南(偏南)季风、边界层急流或西南气流源源不断的水汽输送,为极端强降水的发展和维持提供了充足的水汽条件,同时低空暖湿气流的输送使得暴雨区大气层结不稳定状态长时间维持,利于持续性强降水的发展。研究结论可为今后高潭及其附近地区极端强降水的预报和决策服务提供理论支撑。 展开更多
关键词 极端强降水 影响天气系统 对比分析 粤东暴雨中心 惠东高潭
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深圳不同发展程度地区的舒适度特征分析 被引量:4
7
作者 赖鑫 卢超 +4 位作者 李磊 赵春阳 张丽 张舒婷 郑群峰 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2020年第2期180-188,共9页
利用广东省深圳市22个气象站2013—2017年共5年的逐时气象观测数据,计算了舒适度指数并分析其空间分布特征,结合天空开阔度和社会人口、经济数据对深圳各区分类,对比分析不同发展进程的3种典型区域的舒适度指数以及舒适、不舒适日数和... 利用广东省深圳市22个气象站2013—2017年共5年的逐时气象观测数据,计算了舒适度指数并分析其空间分布特征,结合天空开阔度和社会人口、经济数据对深圳各区分类,对比分析不同发展进程的3种典型区域的舒适度指数以及舒适、不舒适日数和日变化等特征。结果表明深圳舒适度指数分布具有较明显空间差异,舒适日数最多的地区是生态环境保护最好的东部。深圳的天空开阔度(Sky View Factor,SVF)空间分布与夏季舒适度指数的空间分布存在显著关联,夏季SVF数值较小的地区通常更趋向热不舒适。发达地区的舒适度指数明显大于新兴发展地区和未发展地区,5年的舒适度指数时间序列表明,新兴发展地区的夏季舒适度指数变化幅度最大,这与近5年新兴发展地区发展迅速有关。3种典型区域的舒适度指数总体上均呈上升趋势,这与全球变暖和珠三角区域的快速发展进程关系密切。此外,发达地区和新兴发展地区的舒适度指数日变化幅度明显大于未发展地区。 展开更多
关键词 舒适度 天空开阔度 深圳 城市发展水平 城市化
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南中国海10m风和海面动态粗糙度特征研究 被引量:4
8
作者 赖鑫 王德立 +2 位作者 江崟 蔡然 高瑞泉 《气象》 CSCD 北大核心 2016年第12期1531-1539,共9页
根据海面粗糙度(z_0)与海面10 m风速的关系,本文提出一种适用于海上10 m风速求解算法。通过和ERA-Interim风速比较,发现用这种动态z_0法订正的风速比固定z_0法更接近ERA-Interim风速,相关性更好。基于这种动态z_0法,利用南中国海两个海... 根据海面粗糙度(z_0)与海面10 m风速的关系,本文提出一种适用于海上10 m风速求解算法。通过和ERA-Interim风速比较,发现用这种动态z_0法订正的风速比固定z_0法更接近ERA-Interim风速,相关性更好。基于这种动态z_0法,利用南中国海两个海上平台站的资料,计算得到近4年逐时10 m风速及对应的动态粗糙度。分析发现风速主要集中在3~13 m·s^(-1),4—9月平均风速较小,从10月到次年3月平均风速较大。从风速日变化来看,14—17时风速达到最小;06一09时达到最大。另外,z_0有明显的季节变化和日变化,与风速变化一致。分析了台风韦森特中心过境时,气象要素的变化说明订正后的风速及z0_0符合实际观测值。 展开更多
关键词 风速订正 海面风速变化 动态粗糙度
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珠江三角洲地区重大短时强降水的基本流型与环境参量特征 被引量:95
9
作者 陈元昭 俞小鼎 陈训来 《气象》 CSCD 北大核心 2016年第2期144-155,共12页
为了了解珠江三角洲(简称珠三角)地区重大短时强降水(小时雨强≥50 mm)发生的环境特征,利用珠三角地区稠密自动气象站资料、探空资料、卫星资料等分析研究了近7年(2007—2013年)68个重大短时强降水事件的环境流型、T-lnp图形态和关键物... 为了了解珠江三角洲(简称珠三角)地区重大短时强降水(小时雨强≥50 mm)发生的环境特征,利用珠三角地区稠密自动气象站资料、探空资料、卫星资料等分析研究了近7年(2007—2013年)68个重大短时强降水事件的环境流型、T-lnp图形态和关键物理参数,结果表明珠三角地区重大短时强降水天气流型主要有台风型、西南季风型、北部湾低压型、冷(式)切变线型和热带云团型等5种;不同类型、不同季节出现的频率不同。台风型、西南季风型和北部湾低压型的大多数过程T-lnp图温度廓线和湿绝热线很接近,整层水汽含量丰富,对流有效位能(CAPE)大致呈"瘦弱"的狭长形形态;冷(式)切变线型温湿廓线呈上干下湿分布,CAPE大致呈较"胖"的狭长形;热带云团型温度廓线和湿绝热线很接近,CAPE形态较"胖"。850~500 hPa间温差△T_(85)都较小,一般在21~23℃,大气层结接近于湿中性层结,呈现弱的条件不稳定层结,表明大多数过程中有利于重大短时强降水发生的环境条件的关键点不是强对流预报中常关注的"高空冷空气的侵入",而是低层暖湿气流的输送;地面露点一般在23~25℃,暖云厚度在4100 m以上;大多数重大短时强降水发生前大气可降水量都在57 mm以上,其中台风型最大,其次是西南季风型、北部湾低压型、热带云团型,冷(式)切变线型最小,台风型、西南季风型、北部湾低压型CAPE一般小于1500 J·kg^1,属于比较温和的CAPE值,冷(式)切变线型、热带云团型平均CAPE≥1700 J·kg^(-1);对于所有类型对流抑制能(CIN)≤50 J·kg^1;除热带云团型外,大多数过程出现了低空急流;五种流型配置下,台风型、西南季风型大多处在弱到中等的0~6 km深层垂直风切变环境中,北部湾低压型和热带云团型处在弱的0~6 km垂直风切变环境中;冷(式)切变线型大多数过程处在中等强度的0~6 km垂直风切变环境中。可以将流型配置方法(分型)、重大短时强降水对应的关键环境参数以及根据箱线图展示的参数范围设定适宜的阈值的方法相结合,为珠三角地区显著强降水预报的改进提供有价值的参考。 展开更多
关键词 重大短时强降水事件 天气流型配置 T-lnp图形态 关键环境参数 珠江三角洲
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基于AQI的深圳大气污染特征及其典型环流形势分析 被引量:14
10
作者 王明洁 贺佳佳 +1 位作者 王书欣 张蕾 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期268-275,共8页
随着中国城市化加速以及机动车保有量的大幅增加,城市环境问题日益突出。深圳地处珠江三角洲城市群,空气质量恶化引起社会各界广泛关注。利用深圳市11个国控站空气质量时平均、日平均监测资料、欧洲中心中期天气预报(ECMWF)再分析资料... 随着中国城市化加速以及机动车保有量的大幅增加,城市环境问题日益突出。深圳地处珠江三角洲城市群,空气质量恶化引起社会各界广泛关注。利用深圳市11个国控站空气质量时平均、日平均监测资料、欧洲中心中期天气预报(ECMWF)再分析资料以及温度、湿度等自动气象监测数据,采用数理统计和典型环流分型等方法,在分析2013—2015年深圳市大气污染时空分布特征的基础上,探讨了深圳污染日典型环流形势特征,以期为深圳大气污染的预警预报、防治及其影响评估提供科学依据。基于空气污染指数(AQI)的污染分析表明:2013—2015年深圳市空气质量呈转好趋势,污染以轻度污染为主(92.4%);引起污染天气的主要污染因子是PM_(2.5)(75%)、O_3(19%)和NO_2(4.8%),PM_(2.5)和NO_2引起的污染天气呈下降趋势,而O_3引起的污染天气呈上升趋势,这表明光化学污染已成为深圳大气污染的重要形式。深圳的大气污染过程持续时间短,以1~2 d为主,污染天气集中出现在冬季,且易出现长时间持续(≥5 d)的污染过程。主要污染物季节特征明显,冬季为PM_(2.5),夏季O_3,春秋季PM_(2.5)、O_3和NO_2均会出现。深圳污染天气空间差异性较大,总体呈现西多东少的分布,东部沿海地区是深圳空气质量最好的区域。深圳污染日典型天气形势可分为大陆高压型、热带气旋型两类,其中秋冬季为大陆高压型,夏季为热带气旋型,在空气质量预报预警服务中,不同季节应关注不同污染物浓度变化和天气形势演变。 展开更多
关键词 大气成分资料 污染特征 典型环流形势 深圳
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基于卷积门控循环单元神经网络的临近预报方法研究 被引量:20
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作者 陈训来 刘军 +5 位作者 郑群峰 李旭涛 刘佳 姬喜洋 陈元昭 叶允明 《高原气象》 CSCD 北大核心 2021年第2期411-423,共13页
基于天气雷达资料的外推预报是灾害天气0~2 h临近预报基础,本文以业务应用为目标,应用广东省2015-2018年11部新一代多普勒雷达反射率拼图资料,研究了基于卷积门控循环单元神经网络ConvGRU的临近预报方法,采用多损失函数加权与分级加权... 基于天气雷达资料的外推预报是灾害天气0~2 h临近预报基础,本文以业务应用为目标,应用广东省2015-2018年11部新一代多普勒雷达反射率拼图资料,研究了基于卷积门控循环单元神经网络ConvGRU的临近预报方法,采用多损失函数加权与分级加权的策略,基于ConvGRU框架建立三层自编码模型(Encoder-Decoder)的雷达回波临近预测模型,进行未来2 h逐6 min、连续20帧雷达回波图的预测,并与业务上已经应用的交叉相关法、光流法和粒子滤波法的临近预报结果对比,进行典型个例分析和长时间检验。结果表明,基于ConvGRU方法对强对流天气具有较好的预报效果,对雷达回波位置、强度和形状与实况更接近,表明深度学习方法通过对时间序列数据的学习,能较好地把握强回波区域的特征,在一定程度上能够相对比较准确地预报较强回波范围,但该方法预报雷达回波图像存在损失空间细节信息的局限,且对层状云降水的预报效果较差;ConvGRU方法的临界成功指数(CSI)和命中率(POD)评分高于传统的交叉相关法、光流法和粒子滤波法,且虚警率(FAR)评分为最小,在业务中具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 临近预报 ConvGRU 雷达回波
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深圳中重度霾污染输送特征的数值模拟分析 被引量:1
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作者 田春艳 周慧娴 +4 位作者 沈傲 申冲 王明洁 陈训来 樊琦 《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期38-47,共10页
对2008—2018年深圳出现的中重度霾污染事件进行天气分析的基础上,利用WRF-Chem模式采用敏感性试验的方法定量研究深圳及其周边城市(广州、东莞、惠州)人为排放源对深圳地区霾污染过程的贡献,揭示该地区霾污染过程的主要输送特征。影响... 对2008—2018年深圳出现的中重度霾污染事件进行天气分析的基础上,利用WRF-Chem模式采用敏感性试验的方法定量研究深圳及其周边城市(广州、东莞、惠州)人为排放源对深圳地区霾污染过程的贡献,揭示该地区霾污染过程的主要输送特征。影响深圳中重度霾污染过程的主要天气型为台风外围环流型及大陆高压(脊)型两类,其中大陆高压(脊)型又可根据风场进一步细分为3种类型:偏东北风型、风向多变型和偏南风型。典型污染个例的敏感性试验结果表明:台风外围环流型霾污染过程深圳本地贡献率为40.38%,其周边城市的总贡献率为22.6%;大陆高压(脊)型3种类型污染过程,深圳本地贡献率分别为21.12%、53.92%、55.41%,其周边城市的总贡献率分别为6.88%、10.97%、3.44%。风速和风向对输送特征的影响最为显著:当风速为3~4 m/s时,深圳本地贡献率可达50%;风速约6 m/s时,本地贡献率降为20%~40%,其周边城市输送的贡献率明显增大。不同城市对深圳霾污染的贡献受风向的影响有所差异,台风外围环流型个例主导风场多为西北风,此时东莞和惠州对深圳的贡献值分别为15.03%、1.77%;而其他风向时,东莞和惠州对深圳的贡献情况较为一致,其中,东北风时约3%,风向多变型时约5%,偏南风时1%~2%。广州对深圳的贡献率仅在台风外围环流型的西北风向时较为显著,可达5.8%。 展开更多
关键词 中重度霾污染 输送特征 台风外围环流型 大陆高压(脊)型 深圳
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珠江三角洲“9·7”极端暴雨精细观测特征及成因 被引量:14
13
作者 陈训来 徐婷 +5 位作者 王蕊 李媛 张舒婷 王书欣 王明洁 陈元昭 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期1-16,共16页
2023年9月7—8日珠江三角洲出现极端特大暴雨(简称“9·7”极端暴雨)。应用多源资料分析该过程的精细化观测特征及成因,结果表明:“9·7”极端暴雨由高层辐散、中层弱引导气流、低层西南季风和台风海葵(2311)残涡共同造成,水平... 2023年9月7—8日珠江三角洲出现极端特大暴雨(简称“9·7”极端暴雨)。应用多源资料分析该过程的精细化观测特征及成因,结果表明:“9·7”极端暴雨由高层辐散、中层弱引导气流、低层西南季风和台风海葵(2311)残涡共同造成,水平尺度约为100 km的带状中尺度对流复合体长时间维持,列车效应和暖云降水特征显著,雷达回波质心低,最强降水阶段不低于45 dBZ的强回波质心位于4 km高度以下,不低于30 dBZ的强回波在深圳持续时间长达21 h。该天气过程以中小雨滴为主且数浓度较大,当降水强度大于20 mm·h^(-1)时,雨滴粒径增大但数浓度明显降低。“9·7”极端暴雨持续时间、强度和落区与边界层低空急流脉动、急流核区位置对应很好,强降水出现在低空急流指数迅速加强后的1~2 h内,低空急流和低空急流指数变化对强降水具有重要指示意义。台风海葵(2311)残涡在珠江三角洲的长时间滞留是此次极端暴雨的天气尺度原因,深厚的边界层低空急流提供了良好的动力和水汽条件,对流风暴的持续生成和维持是此次极端暴雨的直接原因。 展开更多
关键词 极端暴雨 残涡 雨滴谱 列车效应
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广东“18.8”季风槽极端降水事件对流尺度集合预报分析
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作者 陈训来 朱科锋 +4 位作者 王德立 陈元昭 王蕊 杨楠 张华龙 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期11-22,共12页
受季风槽影响,2018年8月30—31日华南地区出现一次极端暴雨过程,单日站点累计降水量达1056.7 mm,刷新了广东有历史纪录以来新的极值。对于此次极端降水事件,常用的业务模式包括欧洲中期天气预报中心全球模式(ECMWF)、日本气象厅谱模式(J... 受季风槽影响,2018年8月30—31日华南地区出现一次极端暴雨过程,单日站点累计降水量达1056.7 mm,刷新了广东有历史纪录以来新的极值。对于此次极端降水事件,常用的业务模式包括欧洲中期天气预报中心全球模式(ECMWF)、日本气象厅谱模式(JMA)和中国气象局广东快速更新同化数值预报系统(CMA-GD),都低估了降水强度。利用深圳市气象局业务对流尺度集合预报系统分析了此次特大暴雨过程,结果表明:对流尺度集合预报系统对本次特大暴雨过程具有比较好的预报能力,概率匹配平均最大雨量达348.7 mm·(24 h)^(-1),集合平均的强降水中心和观测基本一致,观测极值附近区域发生大暴雨(≥150 mm)概率最大值达到80%。选取了较“好”和较“差”集合成员预报进行对比分析,发现较“好”成员预报的强降水中心位置和观测基本一致,而较“差”成员预报的降水中心位置则偏向福建地区。较“好”成员预报出莲花山南侧地面中尺度辐合线较长时间的维持和缓慢移动,导致强降水雨团在莲花山脉附近不断地触发和维持,同时地形的阻挡作用使得对流系统在地形附近区域持续维持,造成了罕见的特大暴雨;而较“差”成员辐合区位于莲花山以北,对流形成后向东、向北移动,最终导致强降水预报位置偏向福建地区。 展开更多
关键词 季风槽 极端降水 集合预报 地面辐合线
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华南区域高分辨率模式中不同雷达回波反演技术方案的比较试验 被引量:10
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作者 徐道生 张艳霞 +3 位作者 张诚忠 钟水新 戴光丰 陈子通 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2016年第1期9-18,共10页
结合一次比较典型的华南前汛期暴雨过程,对目前常用的几种雷达回波反演技术进行比较,试图得到一种适用于华南区域高分辨率模式的技术方案。首先比较了两种不同的水凝物反演技术对短期降水预报的影响,发现基于暖雨假设构造的经验公式反... 结合一次比较典型的华南前汛期暴雨过程,对目前常用的几种雷达回波反演技术进行比较,试图得到一种适用于华南区域高分辨率模式的技术方案。首先比较了两种不同的水凝物反演技术对短期降水预报的影响,发现基于暖雨假设构造的经验公式反演得到的云微物理量进行Nudging以后预报降水比实况偏弱,而利用LAPS系统可以反演出高层的固态粒子,这些云粒子通过冰相过程可以产生强度与实况相当的降水。仅仅引入初始场的凝结物只对第一小时降水预报改进比较明显。通过对两种不同的水汽反演技术进行比较,发现1D+3D方法反演得到的水汽场并不适用于高分辨率模式,按该方法调整初始场水汽之后反而导致降水预报效果变差,而根据雷达回波调整水汽饱和的方法却可以有效提高前6小时的降水评分,这种改进主要来自降水漏报现象的减少。总体来说,结合利用LAPS系统反演云物理量以及水汽饱和调整方法是一套比较适合华南区域高分辨率模式的技术路线。 展开更多
关键词 雷达回波 反演 云微物理 水汽 高分辨率模式
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珠江口雾过程数值模拟及生消概念模型建立 被引量:3
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作者 张舒婷 王明洁 +2 位作者 刘一鸣 陈训来 樊琦 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期467-476,共10页
利用深圳市气象局1953—2013年的气象观测资料对该地区出现的雾日(包括能见度达到10km及以下的轻雾和能见度达到1km及以下的雾)特征进行统计分析。结果表明,该区域的轻雾日与雾日多发于冬春季节的02时和08时,发生时地面10m平均风速为1... 利用深圳市气象局1953—2013年的气象观测资料对该地区出现的雾日(包括能见度达到10km及以下的轻雾和能见度达到1km及以下的雾)特征进行统计分析。结果表明,该区域的轻雾日与雾日多发于冬春季节的02时和08时,发生时地面10m平均风速为1.9m/s,近60年来总雾日有增多趋势;能见度达到1km以下的雾日多发于冬春季节的08时,发生时地面10m平均风速为1.0m/s,近60年来有减少的趋势。利用NCAR/NCEP再分析资料统计得出珠江口地区出现雾日的典型地面天气形势可分为均压场型、冷高压底部型和冷高压后部型三种;850hPa天气形势可分为一般均压型、弱高压脊附近均压型和弱低槽、低涡附近均压型三种。在统计分析的基础上,利用中尺度气象模式WRF对三种典型地面天气形势下的珠江口雾日个例进行数值模拟研究。结果表明:WRF模式能较好地再现珠江口雾的形成、维持与消散过程。880hPa附近逆温层的演变、960-920hPa水汽输送的变化与近地面风场的特征是影响珠江口地区雾生消过程的三个重要因素。结合多年统计分析结果、中尺度模式模拟结果以及珠江口地理环境和气候特征,建立了珠江口雾生消过程的概念模型。 展开更多
关键词 珠江口地区 数值模拟 概念模型
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一种多时间尺度SVM局部短时临近降雨预测方法 被引量:9
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作者 贺佳佳 陈凯 +3 位作者 陈劲松 徐文文 唐历 刘军 《气象》 CSCD 北大核心 2017年第4期402-412,共11页
近年来支持向量机(support vector machine,SVM)在气象领域得到了广泛应用,在该类应用中单一建模是目前普遍采用的一种思路,单一建模方法寻找的是大而泛的预测模型,预测的目标以面降雨为主。本研究针对每个气象站点进行单独动态建模,建... 近年来支持向量机(support vector machine,SVM)在气象领域得到了广泛应用,在该类应用中单一建模是目前普遍采用的一种思路,单一建模方法寻找的是大而泛的预测模型,预测的目标以面降雨为主。本研究针对每个气象站点进行单独动态建模,建模方法为多时间尺度SVM,探索建立一种动态SVM短时临近降水预测模型,充分考虑不同站点、不同时刻的气象要素差异,初步解决了单一建模过于注重整体规律、建立固定的整体预测函数模型而忽略不同站点、不同时刻局部气象变化的不足,并尝试提高短时临近降水预报的准确率。初步实现了地理空间上更高密度、更精细化的降雨预测,时间分辨率为1 h,TS评分始终保持在较高的水平,对1 h预测的TS评分平均可达40%以上,部分站点接近50%,且模型预测准确率具有一定的稳定性和参考价值。 展开更多
关键词 短时临近降雨预测 支持向量机 时间尺度 TS检验
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基于形状匹配的雷达临近预报误差评价计算方法 被引量:4
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作者 曹春燕 陈凯 +4 位作者 陈元昭 刘军 陈劲松 贺佳佳 陈训来 《气象》 CSCD 北大核心 2017年第8期987-997,共11页
目前对于降雨预报方法的研究比较多,而找到更好的方法来利用实测数据对预报产品进行有效的验证也很值得研究。在实际气象预报中,降雨往往是区域性的,呈面状分布,基于降雨区域的形状验证更为重要也更有检验价值,针对形状检验的难点和特点... 目前对于降雨预报方法的研究比较多,而找到更好的方法来利用实测数据对预报产品进行有效的验证也很值得研究。在实际气象预报中,降雨往往是区域性的,呈面状分布,基于降雨区域的形状验证更为重要也更有检验价值,针对形状检验的难点和特点,本论文提出了一种0~3 h QPF雷达降雨预报综合检验方法和量化指标,包括形状验证和定量验证,并针对广东省2016年4月22日08:30—11:24一次典型持续降雨过程的雷达降水预测进行了分级检验评价与误差分析。该方法也一定程度上解决了时间和空间尺度的数据质量参差不齐和精度控制的问题,其中形状检验指标与常规定量检验结果基本相符,雷达0.5和1 h降雨预报的形状检验指标TS_(shape)、POD_(shape)、FAR_(shape)指标分别为40%以上、40%以上、30%以下,预报区域重叠比例Ratio_p、实况区域重叠比例Ratio_t和杰卡德系数分别为40%以上、80%以上、40%以上,该指标能够较好地反映雷达降雨预报的效果。 展开更多
关键词 雷达 降雨 插值 形状检验 质量控制
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粤东暴雨中心前汛期降水异常的环流特征及前兆性信号分析 被引量:3
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作者 李明华 李超 +5 位作者 陈芳丽 郑群峰 陈潜 张超 赵春阳 周佐欢 《中山大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期113-125,共13页
研究了1967~2018年粤东暴雨中心前汛期降水的年际变化,以及降水异常对应的环流异常特征,并对降水异常的前兆性信号特征进行分析。研究结果表明:1990年以后粤东暴雨中心前汛期降水年际变率增强,2005年以后降水偏多年异常增多。降水异常... 研究了1967~2018年粤东暴雨中心前汛期降水的年际变化,以及降水异常对应的环流异常特征,并对降水异常的前兆性信号特征进行分析。研究结果表明:1990年以后粤东暴雨中心前汛期降水年际变率增强,2005年以后降水偏多年异常增多。降水异常年的环流特征差异显著,偏多年对流层中上层高空急流增强,副热带高压范围偏大西脊点偏西,东亚大槽偏深,江南地区偏南风减弱,有利于粤东辐合增强;偏少年高空急流减弱位置偏北,副热带高压范围偏小,大陆高压增强,底层我国东部地区偏南风一致减弱,不利于粤东辐合。降水偏多(偏少)年的前兆性信号主要表现为极地海冰偏少(偏多)以及赤道东太平洋暖(冷)海温异常。进一步研究表明,高空急流以及东亚大槽和前期极地海冰异常有关,而副热带高压和前期赤道东太平洋海温有关。 展开更多
关键词 前汛期降水 高空急流 副热带高压 极地海冰 赤道东太平洋海温 粤东暴雨中心
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光流法及其在临近预报中的应用 被引量:80
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作者 曹春燕 陈元昭 +3 位作者 刘东华 李程 李辉 贺佳佳 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期471-480,共10页
介绍了一种全新的对流临近预报外推算法——光流法。主要是通过计算雷达回波的光流场得到回波的运动矢量场,并基于运动矢量场对雷达回波进行外推从而达到预报的目的。光流法立足于变化,在计算光流场时既考虑连续时次回波的变化,又考虑... 介绍了一种全新的对流临近预报外推算法——光流法。主要是通过计算雷达回波的光流场得到回波的运动矢量场,并基于运动矢量场对雷达回波进行外推从而达到预报的目的。光流法立足于变化,在计算光流场时既考虑连续时次回波的变化,又考虑相邻位置回波的变化。因此,基于该算法的外推临近预报具有一定的物理意义。利用中值滤波等方法对雷达资料进行质量控制,有效地抑制了噪声等的影响。个例对比分析表明:经过中值滤波等质量控制后回波更平滑,边沿更清晰,回波质量明显改善,能够获得比较真实的雷达回波,也得到了方向更加一致、更加平滑的回波运动矢量场。光流法给出的30、60 min内雷达回波的位置、形状的外推预报和对应时次实况较接近,预报结果具有较好的业务指示意义。对光流法和交叉相关法预报结果进行的定量对比评价表明,对移动型局地生成及强度和形状随时间变化很快的回波,光流法预报效果优于交叉相关法。光流法可以弥补传统的交叉相关法的缺陷,能提升对流临近预报系统的性能。 展开更多
关键词 雷达回波 光流法 交叉相关法 中值滤波 临近预报
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