解密2008低温雨雪冰冻天气走近央气首席预报杨贵名老师

  • 日期:2010-11-02
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2008年春节期间,我国出现大范围雨雪、降温等天气,给春运交通、农业、电力等造成了极大灾害。现在,暴雪冰冻终于过去,那么,我们该如何思考这次灾难? 让我们追随科学的脚步,寻找权威的解读,聆听中央气象台首席预报员杨贵名老师的精彩解答! 一、此次低温雨雪冰冻天气过程概况及特点: 1、过程概况:1月10-15日期间,10-11日河南先出现冻雨,13日贵州、湖南开始出现冻雨,强冷空气过程;18-22日,雨雪范围最大;25-28日,暴雪与冻雨最强;1月31日-2月2日,浙江北部、江西北部暴雪最强;2月4-5日,雨雪过程最弱。 这次低温雨雪冰冻天气主要经历了4次过程和一次尾声,重点是四次过程,具体如下: 第一次过程为 13-14日的强冷空气过程,湖南中南部、贵州西部和南部出现冻雨,之后呈现冷空气不强,但维持雨雪天气。 第二次过程中 安徽南部、湖南大部、贵州全省和广西东北部出现冻雨,冻雨范围几乎覆盖贵州、湖南全省。 第三次 江西出现大范围冻雨天气,贵州和湖南部分地区仍有维持冻雨。 第四次 江西、贵州和湖南部分地区仍有维持冻雨。 相比较而言,第二次,第三次过程中暴雪强度增强,第四次过程整体呈减弱趋势。 从2008年1月10日至2月2日全国降水量分布图可以看出:雨雪量较大的区域集中在江淮、江汉东部、江南、华南及云南西北部等地,过程降水量达50-250毫米。普遍关心的贵州累积降水量较小,主要是冻雨天气。 根据在此期间的全国降水距平图:东北、华北东北部和内蒙古东部等地降水明显偏少5-9成,全国其余大部地区降水偏多1-2倍,西北大部、华南中南部等地超过2倍。    2、主要特点:天气方面表现在雨雪、冻雨范围广,降雪强度大,雨雪、冻雨持续时间长,而且各次过程之间基本无间歇,气温明显偏低且持续时间长,低温阴冷天气特征突出;灾情方面主要是突出了 “低温雨雪冰冻”灾情严重。而且此次“低温、雨雪、冰冻”天气实属历史罕见! 二、低温雨雪冰冻天气中短期预报和成因分析——预报员重点关注的问题: 多种资料分析,本次天气成因条件复杂。经过多种资料细致分析,导致这次灾害天气的成因复杂多样,大致对环流特征及成因、冻雨成因、暴雨(雪)成因等进行简要分析描述。 1、环流特征及成因分析 环流特征和成因可以初步分析归结为乌拉尔山至贝加尔湖阻塞高压稳定,中亚到西亚地区的低槽或低涡稳定活跃,鄂霍次克海低涡稳定,南支纬向锋区强而稳定,即导致这四次过程的平均环流形势稳定;2008年1月1日~31日OLR(气象卫星的射出长波辐射)距平资料说明,从澳大利亚北侧洋面经印尼群岛越过赤道至菲律宾附近洋面上空为大片的距平区域,反映出与常年相比,西太平洋热带对流异常旺盛,这可能是副高偏强、位置偏北的重要原因之一;10个纬度内南北温差达22摄氏度,副热带锋区强盛;北风、南风构成的切变线清楚且不断南压,与四次过程相吻合。 2、冻雨成因分析 冻雨是一种天气现象,在三千米高度以上的气层中的大气或者空气的温度都是在零度以下,在冬季的话一般都是在零下十几度的温度,在三千米这一气层上有一定的厚度,这个空气是在1-4度之间,温度高于零度,相对比较暖和,在这一气层当中水分不会冻结称冰,到 3000-2000米一直到地面温度又降到了零度以下这样一个比较冷的空气层,发生冻雨的时候基本上就是这样一个大气结构。在3000米以上如果出现了下雪的情况,那3000米以上下来的是雪片或者雪花,到1-4的这一气层的过程中雪花融成了水滴,水滴再往下的时候温度又降到零度以下,这些非常小的小水滴落到地面上或者树枝上或者是一些附着物上的时候马上就冻结起来了形成冰了,这种情况就被称作为冻雨。形象地说就是雨下到地面上冻结以后就是冻雨。分析此次冻雨成因,主要特征为暖层位于800百帕-600百帕之间,且有西南风,700百帕西南气流加强时,暖平流使暖层也加强;800百帕以下至地面以上为冷层,冷层内多为东北或东风,且相对湿度比较高。4次过程的逆温区呈逐渐南移趋势,前3次过程范围逐渐扩大。 冰冻就是在白天,雪花刚下到地面上时保持雪的形态,但是白天温度升高以后雪花就化成水了,但是到了不同的时间段,如晚上后,气温下降到零度以下,白天雪花化成的雪水又再度结成冰,这种情况就被叫做冰冻,这种情况在南方比较多见,北方相对少见一点。 3、暴雨(雪)成因分析 暴雪形成的主要原因是,在稳定少动的大气环流背景下(1月10日至2月2日平均700百帕和850百帕流场和低空急流),700百帕上是一致的西南气流,且有强低空急流相伴,暖平流利于逆温生成和维持;850百帕江淮、江南西部至黔南、桂北呈东北-西南走向的切变线非常清楚,且在25日-28日的过程中,鄂皖赣交界处有低涡生成,为暴雪的主要影响系统之一。 简单小结 总结这次的天气预报之后发现,大环流形势稳定,亚欧高、低纬反位相特征明显,稳定的超长波是长时间持续“低温雨雪冰冻”天气的背景条件(阻高、鄂海低压、中西亚低槽强,东亚大槽弱等);高原槽活跃,副高强盛,南支锋区强而稳定,波动活跃;2-4次过程,冷空气呈扩散、渗透形式,无暴发力,所以能维持长时间的低温、阴冷、冻雨天气。 通过此次灾害天气预报过程所认识到的新发现就是,冻雨预报与温度、湿度、风向风速有关:温度方面,如果大气上层有一定厚度的暖层,在暖层以下并且在地面以上有一定厚度的冷层或冷垫(温度低于0℃),这是形成冻雨的必要条件;风向方面,与电线方向相垂直或有一定角度的风是非常关键的。总之,通过这次低温雨雪冰冻天气过程的预报服务,对暴雪、冻雨的形成原因有了更深入的认识。 同时发现,业务预报中存在的问题是,北方降雪量级,冻雨维持的预报;降水相态转化,即700百帕、850百帕、地面温度的准确预报;持续低温、雨雪预报,10天以上、20天、30天等的预报趋势,等等这些方面还存在不足,有待于进一步解决。 最后,杨老师还为我们中科院的莘莘学子们送上了特别的礼物,与大家共勉: “学其上,仅得其中;学其中,斯为下矣。”(宋)严羽《沧浪诗话·诗辩》。 “苏州司业诗名老,乐府皆言妙入神。看似平常最奇崛,成如容易却艰辛。”(宋)王安石《题张司业诗》 “百闻不如一见,百看不如一干。” “古人学问无遗力,少壮工夫老始成。纸上得来终觉浅,绝知此事须躬行。”——(南宋)陆游 杨老师还有一股“腹有诗书气自华”的风采,他说,自己受元朝赵孟頫“久知图画非儿戏,到处云山是吾师。”启发,做出了预报员应有“久知预报非儿戏,天气过程是吾师”之感悟。 他已经将科研工作作为了自己最大的乐趣,从一般人不乐意看的气象分析图中,不断的发现着生活中的美,他在科研中的喜欢的几幅图: (1) 丹凤回眸望幽燕——2003年6月23日等熵面气流图中的幽燕 “艺术的极致是科学;科学的极致是艺术,是哲学。”——赵鑫珊《建筑是首哲理诗》P237。 “超越是一种运动。运动必定要有一个起点。没有起点的超越是一种空想,是一种眼高手低。”——赵鑫珊《普朗克之魂》P410 (2) 鲤鱼逐浪戏龙珠——2003年6月24日等熵面气流图中的鲤鱼 他还带来了最为完美精妙的诠释: 他认为,从艺术角度来讲,丹凤是美丽吉祥的鸟,科学工作者是美丽的,能给人们带来吉祥。幽燕表示燕赵大地,祖国首都所在地,示意热爱祖国,在追求科学的征途上始终想念着祖国。 从科学角度讲,鲤鱼(有大志向青年)跳龙门,已进入龙宫(科学殿堂)。鲤鱼在龙宫里追逐惊涛骇浪即追求真理的过程中,敢于挑战(戏)龙的眼睛(大科学家的思想、观点),眼睛不圆意味着大气科学还不完美,若完美则只能欣赏了。体现了锐意进取的精神。所以,大科学家们应感到高兴,应支持、点拨、斧正、提携。 幽默的杨老师还特别注明“为何不用涛呢?‘浪’还有浪漫的意思,在预报中也要寻求浪漫生活。” 果然验证了那句话——“艺术的极致是科学;科学的极致是艺术,是哲学。” “Love is over the beginning of knowledge,as fire is of light.” 知(或智)始于爱,犹如光始于火。只有崇尚知识才是最高境界。 著名哲学家赵鑫珊说过,“艺术家解释大自然的外在、表象美,自然科学家解释自然界的内在、本质美”。而现在,气象人运用大气的运动规律解释自然界的奇观、美景的形成。风、雨将自然界的千姿百态,经风蚀、冲洗,剥除包装,将其绚丽展现给世人。因此,作为气象人,虽清贫但有意义和乐趣。 杨老师还自制对联,表现了天气预报的先进技术和作为预报员的满怀自信: 精绘以待,问宇宙风云几变。 及锋而试,看央气水平如何。 ——中国气象局预报员的对联 整个讲堂座无虚席,更有多位同学搬来椅子,或干脆直接站着听讲,只为一睹杨老师的精彩。记者随机采访了几位同学,均表示非常喜欢杨老师的讲座,不仅有来自地学院学大气方面的同学很赞扬,别的学院同学也纷纷表示不虚此行。 生命科学学院的李玉欣同学说:“杨老师讲得很形象,清楚明白,把很复杂的原理讲得非常容易理解,我虽然从来没有学过气象,但是听杨老师的讲座我都能懂那些天气过程了。” 来自资环学院的化希平同学在听完讲座后感慨:“纵观全局,对这次冰冻灾害有了全面把握,了解了环流状况,水汽状况,温度状况等因素及其演变,受益不小!” 短暂的讲座结束了,可是,杨贵名老师的谦虚温和的风范,深入浅出的诠释,生动有趣的讲解,博大宽广的胸怀,以及他睿智而幽默的话语,谈笑风生的自如,都深深地留在我们的脑海中,期待着向杨老师的再次指教! 地学院:段皎供稿
附件:同学们聚精会神听讲.jpg杨贵名老师仔细讲解中.jpg