| 成果简介: |
1、项目研究目的意义:随着中国海洋领域行业的不断发展,海洋天气的预报和服务日益受到重视。浙北沿海受低压发展引起的大风过程较多、突发性概率较大,往往对海上作业、交通运输、海产捕捞等生产活动造成极大危害。2022年4月14日,受低压入海和冷空气共同影响,浙北沿海地区出现了一次偏北阵风9-11级,最大12级(33m/s)的极端大风天气过程,并伴有普遍中到大雨,局部暴雨。历史上也曾有数次温带气旋大风导致渔民出现伤亡的惨痛事例,如1992年2月23日受渤海气旋发展影响,长江入海口附近海面出现了8-9级偏北风,几十条捕捞鳗鱼苗的船被大风掀翻,部分渔民死亡或失踪,损失惨重。
在前期对近10年致舟山沿海大风的温带气旋过程统计分析的基础上发现,每年4月影响浙北一带的温带气旋数量最多,大部分集中在晚冬至春季,晚夏至秋季最少,而引发大风的温带气旋基本都会东移入海,且沿海大风时段大多出现在气旋入海加强的阶段。由于温带气旋常常尺度较小、路径难以准确预测,并且常常增强极为迅速,业务上应用的数值预报模式对其的预报往往有较大的不确定性。加之风力预报预警一直是天气预报业务中的难点,因此有必要诊断分析2022年4月14日浙北沿海低压大风天气过程,并通过对比分析近10年的历史相似个例,从环流形势、物理量场、地形影响、雷达回波特征以及双偏振参量等多角度递进分析,建立浙北沿海低压大风天气预报模型,助力实施“海洋强国战略”,推动“21世纪海上丝绸之路”建设,助力该省海洋经济更快更好发展。
2、项目主要研究内容:
(1)从环流形势、物理量场、地形影响、雷达回波特征以及双偏振参量等多个方面诊断2022年4月14日浙北沿海低压大风天气过程。利用前期完成的2011-2020年间使舟山沿海产生大风的温带气旋过程个例库,从中筛选出相似个例进行对比分析。重点分析高空和地面主要影响系统,讨论物理量场(包括涡度平流、温度平流、非绝热加热等要素)及地形作用和动量下传等对低压大风的成因作用。
(2)基于S波段双偏振天气雷达资料,结合地面实况资料,对2022年4月14日低压大风和历史相似个例的雷达回波特征进行分析,参考平面位置显示(PPI)产品和垂直剖面图(VCS)产品在0.5°-6.0°仰角上包括反射率,相关系数,差分反射率和差分相移率等双偏振参量产品,初步了解强低压降水低层、中层及垂直结构上的双偏振特征参量,探讨低压降水的微物理特征及精细的动力过程。
(3)对于各类气旋建立对应的大风预报模型,总结出共性的高低空环流形势特点,并针对物理量场(包括涡度平流、温度平流、非绝热加热等)、双偏振参量(包括反射率,相关系数,差分反射率和差分相移率等)及地形作用和动量下传给出定量的预报着眼点。
3、该项目的特色与创新之处:从环流形势、物理量场、雷达回波特征及地形影响等多角度深入分析低压发展入海造成灾害性大风的发生机制,通过雷达双偏振量包括反射率,相关系数,差分反射率和差分相移率等分析低压降水粒子结构,探讨其精细的动力过程,建立相应的预报模型。
4、取得的主要成果:该项目旨在利用自动站观测资料、S波段双偏振雷达资料、ERA5逐小时再分析资料、NECP再分析资料以及MICAPS数据等从多角度深入分析浙北沿海低压发展入海造成灾害性大风的发生机制,从而建立相应的预报模型,提炼其天气形势场特征和物理量参数阈值,为及时准确的预报浙北沿海低压过程及其可能带来的灾害性大风天气预报服务提供有效的方法参考。归纳得出的浙北沿海低压大风预报模型及定量预报着眼点,运用于日常预报工作中,将在实际应用检验中进一步加以完善。 |