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行业专项成果综述-中亚低涡的活动特点及对新疆强降水的影响

发布者:张岳   来源:   发布时间:2019/1/25 8:21:02   标签:   浏览次数:4099

项目编号GYHY201506009

研究周期2015年1月-2017年12月

国拨经费80万元

项目负责人】杨莲梅

项目骨干成员】杨连梅、张云惠、曾勇、刘晶、李建刚、刘雯、张俊兰、李曼、毛列尼、李如琦、张超、于碧馨、卢新玉、陈勇航、丁明月

项目承担单位新疆维吾尔自治区气象台

项目协作单位】中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所

主要研究成果

(1)给出了中亚低涡客观定义、分类、活动特点及其对新疆降水的影响,根据低涡客观定义梳理统计出了1971—2017年深厚型中亚低涡345个和浅薄型中亚低涡  295个,并出版《中亚低涡年鉴》(1971-2017)(气象出版社,2019.01)一部,共计54万字。提出中亚低涡背景下新疆连续短时强降水定义,建立了2005—2014年5—9月新疆连续短时强降水过程集,分析了低涡背景下新疆连续短时强降水时空分布以及中亚低涡不同发展阶段连续短时强降水分布特征。深入分析了中亚低涡背景下新疆及周边中亚地区云微物理时空分布,给出新疆及周边中亚地区中亚低涡发生时的水(冰)云粒子等效半径、液态(冰)水含量时空间分布、不同月份同一参量的差异,总结强降雨过程中的大气可降水量、总云液态水含量等水汽参量的时空演变特点。

(2)给出了中亚低涡不同发展阶段短时强降水环流特征,对比分析了短时强降水天气重要环境参数,得出典型中亚低涡个例的三维结构。研究了典型中亚低涡持续活动发展、维持和减弱过程能量转换和频散特征,揭示低涡发生发展机理。分析中亚低涡背景下新疆地区三类短时强降水天气的三维环流配置的共性和异性,包括强弱降水中亚低涡高低空环流配置、水汽辐合机制等的异同,并对中亚低涡的三维结构进行了模拟研究。

(3)深入分析了中亚低涡造成三类强降水天气的水汽输送和收支特征,对比分析了水汽输送异同。利用GPS-PWV大气水汽总量资料对中亚低涡造成天山北坡的暴雨天气进行深入研究,对水汽输送和水汽的辐合在GPS-PWV资料中的对应变化进行了总结,并对比了低涡造成伊犁河谷、天山北坡暴雨天气水汽输送的异同。

(4)分析了中亚低涡引发暴雨过程的中尺度系统特征。应用FY-2卫星10年资料修订了新疆区域中尺度对流系统(MCS)定义,给出MCS时空分布、生命史及典型MCS云团演变特征,并分析了中亚低涡背景下MCS活动特征,揭示了MCS的触发和动力机制。应用多普勒天气雷达资料,研究了中亚低涡前部西南气流、后部西北气流和底部西风气流背景下造成短时强降水的β、γ中尺度系统发生、发展和活动特征。应用区域数值模拟研究了典型中亚低涡强降水个例中尺度系统发生、发展过程及其干入侵对对流活动的作用。

(5)总结提炼了中亚低涡背景下强降水预报思路、预报着眼点及预警指标。开展了中亚低涡背景下典型强对流天气过程的中尺度分析和T-lnP图分型,给出了中亚低涡背景下短时强降水天气对流潜势预报指标。基于SWAP平台给出了中亚低涡背景下强降水FY-2卫星预警指标。基于多普勒天气雷达给出了中亚低涡强降水预警指标。成果应用于新疆气象台、哈密气象台和喀什气象台近3年强对流预报预警业务中。

(6)项目发表第一、第二资助核心期刊论文29篇(第一资助18篇、第二资助11篇),气象出版社出版《1971-2017年中亚低涡年鉴》、《1953-2017年新疆暴雪年鉴》。培养博士研究生1名,培养硕士研究生8名。

成果应用情况

    新疆维吾尔自治区气象台主持完成的《中亚低涡的活动特点及对新疆强降水的影响》项目,成果在新疆气象台2017-2018年夏季低涡短时强降水过程中业务应用,在业务中发挥了作用。特别在201851921日南涡影响南疆西部暴雨及短时强降水和201882930日北涡影响天山北坡短时强降水两次天气过程预警中,针对暴雨成因和预报指标发挥了重要作用,对短临预报预警有很好的指示意义和参考价值,提高了预报预警准确率。

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