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一次罕见的山东半岛西部海效应暴雪过程的特征及机理研究 被引量：8
1
作者 郑怡 杨成芳 +2 位作者 郭俊建 张磊 焦艳 《高原气象》 CSCD 北大核心 2019年第5期1017-1026,共10页
利用高时空分辨率MODIS和HIMAWARI-8卫星云图,多普勒天气雷达,风廓线雷达,加密自动站、浮标站及常规观测等多种观测资料,结合NCEP/NCAR逐日6 h再分析资料和ERA_Interim再分析资料,对2015年11月2526日山东半岛西部和北部海效应暴雪过程... 利用高时空分辨率MODIS和HIMAWARI-8卫星云图,多普勒天气雷达,风廓线雷达,加密自动站、浮标站及常规观测等多种观测资料,结合NCEP/NCAR逐日6 h再分析资料和ERA_Interim再分析资料,对2015年11月2526日山东半岛西部和北部海效应暴雪过程的降雪特征和形成机理进行了分析。结果表明:(1)此次过程中高空冷涡位置异常偏西偏南,对应地面等压线气旋式弯曲异常偏西,冷空气强盛,为半岛西部产生暴雪提供了有利的大尺度背景条件。(2)此次海效应暴雪过程存在多条降雪云带并有云带合并发展现象,每条云带内部可能存在多个云团(线),云带的位置和发展强度对降雪落区和降雪量具有良好的指示性。(3)对应强降雪时段,渤海海面海气温差为14℃左右,半岛西部存在不稳定层结,地面辐合线提供动力触发机制,前期水汽积累和后期强水汽辐合提供了充分的水汽条件,低层辐合区长期维持使降雪云带强烈发展并产生"列车效应",是导致此次半岛西部产生暴雪的主要原因。(4)此次暴雪过程中,山东半岛西部在能量和水汽方面优于半岛北部,且动力维持机制与半岛北部不同,其低层900 hPa以下存在西北风和偏北风的辐合。 展开更多
关键词 山东半岛西部 海效应暴雪 云带特征 动力机制
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山东半岛三次冷流暴雪气流结构差异性分析 被引量：6
2
作者 孙殿光 黄本峰 +1 位作者 薛龚波 刘学萍 《高原气象》 CSCD 北大核心 2016年第3期800-809,共10页
利用烟台多普勒天气雷达探测资料和常规观测资料,对2005年12月3-4日、2008年12月4-5日和2010年1月3-4日山东半岛3次冷流暴雪过程的海岸锋气流结构进行了分析。结果表明,海岸锋是西北气流和北东北气流相互作用的结果,但气流强度有明显差... 利用烟台多普勒天气雷达探测资料和常规观测资料,对2005年12月3-4日、2008年12月4-5日和2010年1月3-4日山东半岛3次冷流暴雪过程的海岸锋气流结构进行了分析。结果表明,海岸锋是西北气流和北东北气流相互作用的结果,但气流强度有明显差异:一是西北气流明显强于北东北气流(类型Ⅰ),降雪回波源地在渤海东部区域,东南方向移动过程中逐渐发展,回波带的右侧进入陆地后减弱,左侧在海岸锋的作用下沿海岸锋发展,形成"列车"效应,产生强降雪;二是西北气流明显弱于北东北气流(类型Ⅱ),降雪回波源地在渤海海峡中部区域,东南方向移动过程中逐渐发展,右侧在海岸锋的作用下沿海岸锋发展,形成带状回波,产生强降雪,而回波带的左侧减弱。东部海区气旋的存在,决定了海岸锋北东北气流和西北气流强度结构的差异性。 展开更多
关键词 冷流暴雪 海岸锋 气流结构
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利用单多普勒雷达资料做冷流暴雪的中尺度分析 被引量：34
3
作者 杨成芳 王俊 《高原气象》 CSCD 北大核心 2009年第5期1034-1043,共10页
基于单多普勒天气雷达资料采用EVAP方法反演风场,并结合径向速度、反射率因子、自动气象站和探空风场等观测资料,对2005年12月6~7日山东半岛一次冷流暴雪过程的中尺度特征进行了深入分析,结果表明:(1)雷达回波呈狭窄带状,移动缓慢近乎停... 基于单多普勒天气雷达资料采用EVAP方法反演风场,并结合径向速度、反射率因子、自动气象站和探空风场等观测资料,对2005年12月6~7日山东半岛一次冷流暴雪过程的中尺度特征进行了深入分析,结果表明:(1)雷达回波呈狭窄带状,移动缓慢近乎停滞,径向速度上存在风向切变线,烟台和威海的暴雪不同步是冷流暴雪的典型特征;(2)首次通过雷达反演证实了逆风区实际就是风场切变在径向速度图上的反映,垂直各层水平风场存在中尺度切变线,且与强回波带相对应,切变线的位置决定暴雪的落区;(3)通过雷达反演风场和风廓线共同揭示出强降雪产生时对流层中层有西北风、西南风和东北风三股气流,明显的西南气流位于850~700 hPa,表明冷流降雪过程并非传统认为的仅有西北冷平流,而是不同气流辐合的结果;(4)对流层中层的西南暖平流为云的播种和反馈机制提供了有利的天气背景条件,使得冷流降雪增强,这在常规观测资料中无法看到。 展开更多
关键词 冷流暴雪 多普勒雷达 中尺度 切变线 播种和反馈
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位涡在冷流暴雪短时预报中的应用 被引量：11
4
作者 杨成芳 车军辉 +1 位作者 吕庆利 张少林 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期361-368,共8页
利用NCAR/NCEP逐日6 h间隔的再分析资料,对2005年冬季发生在山东半岛的冷流暴雪过程中的位涡演变特征及其对降雪的作用机制进行了分析。结果表明:(1)中高纬度阻塞环流形势经历了转型,其发展演变过程有利于冷空气频繁南下从不同的路径入... 利用NCAR/NCEP逐日6 h间隔的再分析资料,对2005年冬季发生在山东半岛的冷流暴雪过程中的位涡演变特征及其对降雪的作用机制进行了分析。结果表明:(1)中高纬度阻塞环流形势经历了转型,其发展演变过程有利于冷空气频繁南下从不同的路径入侵渤海和山东半岛地区,造成持续性冷流暴雪;(2)高位涡从高层下传,降雪强度与下伸高度有关;(3)高位涡的移动可以很好地示踪冷空气的源地和路径,此次持续性强降雪过程的冷空气来源于4种路径;(4)对流层中层的高位涡区的强度和影响时间可作为冷流暴雪预报的有益指标,500 hPa等压面的高位涡信号明显,与强降雪的出现有很好的同位相对应关系,700 hPa的位涡场有时候也表现出强劣信号,业务应用中可同时比较分析二者的高位涡区;(5)高层的高位涡冷空气下沉时产生位势不稳定和对称不稳定层结,对降雪起到增强作用,500 hPa出现明显槽时可形成"不稳定-稳定-不稳定"的大气层结稳定垂直结构,在短时间内产生强降雪。 展开更多
关键词 冷流暴雪 位涡 冷空气 短时预报
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渤海海效应暴雪的三维热力结构特征 被引量：11
5
作者 杨成芳 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期17-27,共11页
采用烟台多普勒天气雷达、天气图等观测资料和中尺度模式（RAMS4．4）进行数值模拟，分析了2008年12月4～6日发生的一次海效应暴雪的时空分布和三维热力结构特征。结果表明：（1）渤海海效应降雪并非传统认为的仅发生在蓬莱以东的山东... 采用烟台多普勒天气雷达、天气图等观测资料和中尺度模式（RAMS4．4）进行数值模拟，分析了2008年12月4～6日发生的一次海效应暴雪的时空分布和三维热力结构特征。结果表明：（1）渤海海效应降雪并非传统认为的仅发生在蓬莱以东的山东半岛地区，而是广泛分布于山东半岛、莱州湾、渤海中东部和黄海西部洋面上；降雪源地有暖海面和陆地，即莱州湾、渤海中部至渤海海峡和山东半岛。（2）浅层对流是海效应降雪的重要热力特征，当强冷空气流经渤海时，暖海面通过湍流交换等作用向冷空气底层输送感热和潜热，使得低层增温增湿，产生对流层中上层干冷低层暖湿的对流性不稳定。（3）冷空气的强弱影响渤海暖海面及山东半岛地区的垂直热力结构，导致降雪强度在不同时段存在显著差异。海气温差与热通量成正比，初期冷空气弱，对流层中低层的垂直温差小，海面上空的暖湿层浅薄，不稳定能量弱，产生的降雪量小；中后期冷空气强盛，对流层中低层的垂直温差大，暖湿层较为深厚，不稳定能量增强，导致降雪强度和降雪量大。（4）与单一要素温度和湿度相比，对流层低层相当位温的水平分布对强降雪落区具有更好的指示意义，强降雪发生在高相当位温脊线附近。 展开更多
关键词 海效应暴雪 三维热力结构 不稳定 浅层对流
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一次1月山东半岛东部极端海效应暴雪的发生机制分析 被引量：7
6
作者 李刚 刘畅 +1 位作者 曹玥瑶 孟宪贵 《气象》 CSCD 北大核心 2020年第8期1074-1088,共15页
利用海上浮标站、自动站、多普勒天气雷达、L波段雷达探空、NCEP/NCAR再分析逐6 h和降水等观测资料,结合EVAP雷达风场反演获得的水平风场资料,对2018年1月9—11日一次渤海海效应暴雪过程的产生机制进行了分析。结果表明:此次海效应暴雪... 利用海上浮标站、自动站、多普勒天气雷达、L波段雷达探空、NCEP/NCAR再分析逐6 h和降水等观测资料,结合EVAP雷达风场反演获得的水平风场资料,对2018年1月9—11日一次渤海海效应暴雪过程的产生机制进行了分析。结果表明:此次海效应暴雪过程是一次极端降雪事件,具有强降雪持续时间长、降雪量大、暴雪分布近γ中尺度等特征。暴雪发生前后受两次强冷空气影响,渤海和山东半岛地区持续降温,850 hPa温度降至-18^-16℃,是产生强海效应降雪的有利条件;此次冷空气明显强于12月渤海海效应暴雪,1月产生海效应暴雪的850 hPa温度中位数较12月低约5℃。受强冷空气影响时,海气温差明显增大,海洋向低层大气输送的最大感热通量可达226.8 W·m^-2,低层大气高湿饱和,导致大气层结不稳定,不稳定局限于850 hPa以下,为浅层对流。雷达反射率因子图上具有明显的“列车效应”。造成窄带回波的原因在于出现了低层切变线,即在山东半岛北部沿海的小范围区域内出现了东北风及西西南风,形成了西北风与东北风、西西南风与东北风的切变线,触发暴雪产生。而东北风达到的高度不超过1.2 km,多在0.6 km以下。通过此次极端暴雪过程的综合观测资料分析,揭示了较少出现的1月海效应暴雪的特征,其形成的环流形势、热力不稳定、动力条件等与常见的12月海效应暴雪基本类似,主要差异在于冷空气强度较12月偏强,这可成为1月海效应暴雪的首要预报着眼点;海上浮标站、雷达风场反演技术是定量揭示海效应暴雪中尺度特征的良好资料和方法。 展开更多
关键词 海效应暴雪 产生机制 强冷空气 反演风场
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一次典型大范围冷流暴雪个例的诊断分析 被引量：4
7
作者 王琪 杨成芳 +1 位作者 张苏平 李鹏远 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期18-27,共10页
利用常规天气图和WRF模式模拟的数据,对2010年12月30日发生在山东半岛的一次冷流暴雪过程进行了天气学诊断分析。结果表明:(1)这是一次典型的大范围冷流暴雪过程,500hPa低涡位置偏南(43°N以南)、850hPa西北冷平流范围广,强度强是... 利用常规天气图和WRF模式模拟的数据,对2010年12月30日发生在山东半岛的一次冷流暴雪过程进行了天气学诊断分析。结果表明:(1)这是一次典型的大范围冷流暴雪过程,500hPa低涡位置偏南(43°N以南)、850hPa西北冷平流范围广,强度强是造成本次暴雪范围大的主要原因,为强冷流降雪的产生提供了有利条件。(2)降雪的水汽来自渤海,由西北风向山东半岛输送,并在半岛北部辐合;高湿区集中在850hPa以下,湿层较为浅薄。(3)降雪落区与高相当位温脊的位置存在着对应关系,强降雪通常发生在脊线附近;θe等值线向上凸起的高能区集中在750hPa以下,大气不稳定层结较低。(4)强烈的上升运动集中在对流层低层750hPa以下,上升运动越强,降雪量越大。⑸受地形影响,西北风吹向辽东半岛时转为东北风,西北风与东北风在渤海中东部至山东半岛形成切变线,切变线的方向和位置决定了降雪的强度与落区;风速在半岛北部低山丘陵前辐合,有利于产生上升运动,使得降雪加强。 展开更多
关键词 大范围 冷流暴雪 山东半岛 WRF模式 诊断分析
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一次异常强渤海海效应暴雪的三维运动研究 被引量：16
8
作者 杨成芳 高留喜 王方 《高原气象》 CSCD 北大核心 2011年第5期1213-1223,共11页
2008年12月4～6日发生在渤海中东部及山东半岛地区的暴雪过程是一次异常强渤海海效应暴雪个例,利用中尺度数值模式RAMS4.4,以三维轨迹和物理量诊断分析相结合的方法研究了暴雪的三维运动结构及其演变特征。结果表明:(1)气块的三维轨迹... 2008年12月4～6日发生在渤海中东部及山东半岛地区的暴雪过程是一次异常强渤海海效应暴雪个例,利用中尺度数值模式RAMS4.4,以三维轨迹和物理量诊断分析相结合的方法研究了暴雪的三维运动结构及其演变特征。结果表明:(1)气块的三维轨迹分析揭示出各层冷空气进入渤海前后产生不同的运动路径,低层冷空气气块流经渤海时产生了上升运动,而中高层的气块基本不受影响,仍然维持原来的运动方向,表明暖海面对对流层低层冷空气的作用。(2)天气尺度系统产生的动力强迫与海效应两种作用相结合,是造成异常强降雪的重要原因。经向度大的高空槽发展、加深时,一方面槽前正涡度平流增强使得低空产生质量补偿辐合上升,为降雪提供了有利的动力条件;另一方面它引导冷空气向下向南爆发,造成海面上空温湿场垂直差异更大,形成较强的对流不稳定层结,海效应降雪增强,最强降雪就出现在高空槽影响期间。因此,高空槽是否过境可作为强降雪时段的预报着眼点。(3)对流层低层西北气流受到长白山南部及辽东半岛千山山脉的影响,转为东北风自渤海北部向南吹,在渤海与环境风场的西北风构成切变线,产生辐合上升运动,触发不稳定能量产生强降雪。在地面气压场上,相应的切变线表现为渤海至渤海海峡的等压线存在气旋性弯曲。该切变线是渤海海效应降雪的重要影响系统,其方向和位置决定了强降雪的落区及强度。(4)对流层中低层的垂直风向切变大小影响海效应降雪带的分布,垂直风向切变很小时使得低层热量和水汽汇合到狭窄的区域,有利于形成局地强降雪。 展开更多
关键词 渤海海效应暴雪 三维运动 高空槽 切变线
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渤海海效应暴雪微物理过程的数值模拟 被引量：8
9
作者 杨成芳 周雪松 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期10-17,共8页
采用RAMS4.4中尺度数值模拟结果,分析了2008年12月4～6日1次渤海海效应暴雪的微物理过程。结果表明:(1)在降雪初期,云中水物质包含云水、雨水、霰、冰晶和雪晶,及地水物质为雨水和霰。随着温度的降低,中后期仅存冰晶和雪晶,产生降雪。... 采用RAMS4.4中尺度数值模拟结果,分析了2008年12月4～6日1次渤海海效应暴雪的微物理过程。结果表明:(1)在降雪初期,云中水物质包含云水、雨水、霰、冰晶和雪晶,及地水物质为雨水和霰。随着温度的降低,中后期仅存冰晶和雪晶,产生降雪。由于整个过程以降雪为主,降雨时间短暂,通常忽略降雨,称为降雪过程。(2)本次海效应暴雪的微物理过程表现在两方面:一是"播撒-反馈"机制,二是合适的冰相过程。这两种过程均有利于降雪增幅。(3)西风槽前产生的环境云和冷空气流经渤海暖海面时形成的海效应云之间在合并时发生"播撒-反馈"作用,前者是中云,后者是低云,前者从上层播撒冰晶和雪晶到下层,使得降雪增强。(4)微物理过程另一个有利因素是环境温度,本次强冷空气使得降水云中的温度在-10～-15℃之间,有利于树枝状冰晶的增长,从而产生强降雪。强降雪发生在强上升运动、高相对湿度和适宜的温度的叠置区域。 展开更多
关键词 渤海海效应暴雪 微物理 播撒-反馈 冰相
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