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黑龙江省暴雪天气分析及预报方法研究

作　者: 赵广娜
导　师: 尚可政；钟幼军
学　校: 兰州大学
专　业: 气象学
关键词: 暴雪环流形势影响系统概念模型黑龙江省
分类号: P458.121.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文利用黑龙江省气象局信息中心资料室整编的黑龙江省82个站点逐日降水量资料,结合美国NCEP/NCAR提供的再分析资料,以及中国气象局信息中心下发的北半球范围的每日常规探测和T639L60模式资料,首先分析了黑龙江省暴雪出现的时空分布特征；其次根据影响系统对造成黑龙江省暴雪的环流形势进行分类,结合典型天气个例给出各种环流形势的主要特点；最后通过大量个例找出对黑龙江省暴雪有影响的天气尺度系统,分析了产生暴雪天气的物理量特征,给出了暴雪天气的在雷达、红外云图显示特征,进而归纳出不同天气分型下诱发暴雪的天气概念模型。主要得出以下结论：(1)黑龙江省暴雪的空间分布与地形密切相关,大兴安岭山脉、张广才岭、老爷岭的阻挡,小兴安岭余脉和完达山围形成的喇叭口地形,有利于暴雪发生；黑龙江省春季最晚暴雪日大多在4月中下旬,秋季最早暴雪日大多在10月中下旬；从暴雪的时间分布和极值分布来看出现在春季3～4月、秋季10-11月的过渡季节里,春秋过渡季节有偏南暖湿气流出现,冷暖空气交汇,有利于产生暴雪天气；黑龙江暴雪年际变化很大。(2)有利于黑龙江省暴雪出现的天气形势有4种,分别是贝加尔湖低压型、蒙古气旋型、日本低压型和江淮气旋北上型；总结了判断锋生和降水落区的经验规则,并给出了锋生的典型温压场模型；总结了区分雨、雪天气预报指标,在拔海高度200m以下的平原地区无明显温度平流时850 hPa温度在0℃以上则降雨,-4℃以下则降雪,在0到-4℃之间既可能降雨也可能降雪。(3)以温压场配置为主,黑龙江出现暴雪天气的环流形势可划分为7种：北脊南槽型、低槽北浅南深型、低槽前等高线和等温线平行型、低涡初生型、强低涡北部回流型、低涡前锢囚锋型和西北气流型。根据500hPa流场特征,对有利于形成黑龙江暴雪的500hPa流场进行分类,主要有三种流场“Ω”型、南北双涡旋型和偶极子型。(4)黑龙江省有利于出现暴雪的天气尺度系统有,低槽、低涡、高空急流、低空急流和低压。天气尺度系统对黑龙江省暴雪的作用有：触发中尺度天气系统发生；造成水汽辐合,为暴雪提供充足的水汽条件；造成位势不稳定；垂直风切变有利于中小尺度系统的发生和维持。(5)造成黑龙江降雪量级达到暴雪的中尺度系统有：切变线和辐合线、显著流线,湿舌。(6)对暴雪有利的K指数有两种情况,一种是K指数本身值就很大,一般在8℃以上；另一种则是K指数急剧累积,12 h内增长8℃以上；垂直速度场上整层存在辐合上升运动,对暴雪最有利；出现暴雪时,中低层的相对湿度大多数在80%以上,高层达70%以上就可以；在暴雪过程中,要求(?)θse/aZ>θ,e se的值在850 hPa多数为4℃以上,700hPa为℃,500 hPa为16℃以上。(7)降雪雷达回波具有分布均匀、连续、范围大、强度低的特点。雷达径向速度图通常可反映出风场的结构,有时可清晰分析出锋面位置,并可通过地面风向判断地面低压的位置。通过红外云图与物理量叠加分析,可判断云系发展状况和云系移动情况,以及预报暴雪落区。综合运用水汽图像与红外云图,可分析暴雪天气的水汽来源及水汽输送特征。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-15
  1.1 暴雪天气的危害及研究意义  10
  1.2 暴雪天气相关研究进展  10-13
    1.2.1 国内外暴雪的研究方法和结果概述  11-12
    1.2.2 暴雪的数值模拟的研究  12
    1.2.3 暴雪的天气学的研究  12-13
  1.3 黑龙江暴雪天气研究的已有成果和存在问题  13-14
  1.4 本文研究的内容  14-15
第二章资料、方法及相关定义  15-19
  2.1 资料  15-16
  2.2 暴雪天气定义  16
  2.3 方法  16-19
    2.3.1 天气形势分析  16
    2.3.2 中尺度天气分析  16-18
    2.3.3 物理量诊断分析  18
    2.3.4 雷达和卫星图像分析  18-19
第三章黑龙江省暴雪气候特征  19-28
  3.1 黑龙江省气候概况  19-21
  3.2 暴雪的空间分布  21-22
  3.3 暴雪的时间分布  22-27
  3.4 本章节小结  27-28
第四章黑龙江省暴雪环流形势  28-36
  4.1 贝加尔湖低压型  28-30
  4.2 蒙古气旋型  30-31
  4.3 日本低压型  31-33
  4.4 江淮气旋北上型  33-35
  4.5 本章节小结  35-36
第五章黑龙江省暴雪的天气尺度系统  36-47
  5.1 高空影响系统  36-39
    5.1.1 低槽  36-37
    5.1.2 低涡  37-39
    5.1.3 高空影响系统的移动路径特点  39
  5.2 地面影响系统  39-41
    5.2.1 蒙古低压  39-40
    5.2.2 河套锋面气旋  40
    5.2.3 江淮气旋  40-41
    5.2.4 地面影响系统的移动路径特点  41
  5.3 高空急流  41-42
  5.4 低空急流  42-43
  5.5 天气尺度中的暴雪中尺度系统  43-46
    5.5.1 暴雪中尺度系统数值模拟  44-45
    5.5.2 暴雪中尺度系统诊断分析  45-46
  5.6 本章节小结  46-47
第六章黑龙江省暴雪的概念模型和预报方法  47-57
  6.1 黑龙江省暴雪概念模型  47-50
    6.1.1 北脊南槽型  47
    6.1.2 低槽类  47-48
    6.1.3 低涡类  48-49
    6.1.4 西北气流型  49-50
  6.2 500HPA高空流场  50-51
    6.2.1 "Q"型  50-51
    6.2.2 南北双涡旋型  51
    6.2.3 偶极子型  51
  6.3 锋生与暴雪  51-52
    6.3.1 锋生的典型温压场模型  51-52
    6.3.2 判断锋生和降水落区的经验规则  52
  6.4 区分雨、雪天气预报指标  52-53
  6.5 物理量诊断  53-55
    6.5.1 蒙古低压型暴雪过程物理量诊断特征  53-54
    6.5.2 贝加尔湖低压型暴雪物理量特征  54
    6.5.3 江淮气旋北上型暴雪过程物理量特征  54-55
  6.6 本章节小结  55-57
第七章暴雪的天气雷达、红外卫星云图监测分析  57-64
  7.1 暴雪雷达图像监测分析  57-59
  7.2 暴雪的卫星云图监测分析  59-63
  7.3 本章节小结  63-64
第八章总结与讨论  64-66
  8.1 全文总结  64-65
  8.2 本文特色和创新点  65
  8.3 存在问题和讨论  65
  8.4 下一步研究计划  65-66
参考文献  66-69
在读期间的科研工作  69-70
致谢  70

黑龙江省暴雪天气分析及预报方法研究

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