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最新科研进展

大气所关于北京地区极端天气事件研究获新进展

北京是国际化大都市,我国的政治、经济、文化中心,地位十分重要,任务非常繁重。各种重大活动在这里举行,对气象预报有很高要求。 

  秋天是一年中北京最美好的季节,瓜果飘香,秋高气爽。然而,在特定的条件下仍可能有强烈天气发生。2015年9月3日北京举行大阅兵,天气晴好,仅一天之后(“9.4”)天气突变,出现了该年最强的降水,这在北京实属罕见。事后反思:为何一天时间,变化如此之快?未雨绸缪,以作今后借鉴。最近,赵思雄和孙建华的研究表明:这是多种天气系统有利配合所致。中纬度高空西风带在东亚地区“东高西低”,其上的短波槽移动缓慢,有利于降水的维持;上层的槽超前低层槽使环境很不稳定,有利于对流系统的发展;低层的暖切变虽较浅薄,难于捕捉,但它是强降水的可能触发机制;尤其是中低纬系统出现明显的相互作用(尽管比著名的北京“7.21”特大暴雨要弱),将大量水汽由南方输送至北京;对流系统被不断触发,此起彼伏,它们正是强降水的直接制造者。这种情况,在秋季的确少见,过去缺乏研究。诸多有利因素为何,以及何时会在北京“碰头”?这是一个既“简单”而又复杂的问题,需要认真的去理解和把握 (赵思雄等,2016)。 

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 图1 (a) 2015年9月4日0000UTC-5日0000UTC的自动站降雨量(单位:mm),彩色阴影区表示降雨量大于10mm,紫色点为降雨量大于100mm的站点;(b)北京香山站的每小时降雨量(单位:mm). 

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图2 2015年9月4日0000UTC的综合天气形势图:500 hPa位势高度(蓝色实线,单位;dagpm),850 hPa大于8 m s-1的风场(风向杆:4 m s-1),红色和蓝色粗实线分别为700 hPa和500 hPa的槽线,阴影区为整层可降雨量大于30 mm的区域,菱形方块为北京的位置. 

  该研究组一贯关注和重视北京气象灾害事件,已作了系统的研究,涉及到春夏秋冬四个季节。包括春季的强沙尘暴和蒙古气旋;夏季的高温酷暑及大陆副热带高压;破纪录的“7.21”特大暴雨及多尺度相互作用;以及导致北京交通瘫痪的“12.7”降雪所引发的“小雪大灾”等。目前,他们正与北京市气象局密切合作,力争在北京灾害天气研究和应用方面取得更大进展。 

 

  参考文献:   

  Zhao Sixiong, Sun Jianhua, Lu Rong. 2016. Analysis of ‘9.4’ Unusual Rainfall in Beijing during Autumn 2015. Atmospheric and Oceanic Science Letters. Doi: 10.1080/16742834.2016.1162083. 

  孙建华,陈红,赵思雄,等. 1999. 华北和北京的酷暑天气.Ⅱ、模拟试验和机理分析,气候与环境研究,4 (4): 334~345. 

  孙建华,赵思雄. 2003. 华北地区“12.7”降雪过程的数值模拟研究. 气候与环境研究,8(4),381~395. 

  赵思雄,孙建华,陈红,等.2002.北京"12.7"降雪过程的分析研究.气候与环境研究,7(1): 7~21. 

  孙建华,赵思雄,傅慎明,等. 2013. 2012年7月21日北京特大暴雨的多尺度特征.大气科学,37 (3): 705~718. 

  赵琳娜,赵思雄. 2004.一次引发华北和北京沙尘暴天气的快速发展气旋的诊断研究.大气科学,28 (5): 722~735. 

  孙建华,张小玲,卫捷,赵思雄. 2005. 20 世纪90 年代华北大暴雨过程特征的分析研究.气候与环境研究,10(3):492~505. 

  LI Jin, ZHAO Si-Xiong, and YU Fei. 2010. Analysis of a Beijing Heavy Snowfall Related to an Inverted Trough in November 2009. Atmospheric and Oceanic Science Letters, 3 (3): 127~131.