高被引論文選編“強對流天氣”主題

來源數據庫：SCI-E和CAJD，檢索時段：2016—2017年

多雷達、多傳感器（MRMS）定量降水估計：初始業務能力——Multi-radar multi-sensor (MRMS) quantitative precipitation estimation: Initial operating capabilities.Bulletin of the American Meteorological Society, 2016, Vol. 97, No. 4.

近年來，計算機技術的飛速發展，使得高容量、多源數據的實時傳輸和集成成為可能。最近在美國國家環境預報中心（NCEP）實施的多雷達、多傳感器（MRMS）系統，將來自美國和加拿大的180個業務天氣雷達的數據，集成拼接到一個具有非常高的空間（1 km）和時間（2 min）分辨率的無縫隙國家三維雷達圖像中。雷達數據可以與高分辨率的數值天氣預報模式數據、衛星數據、雷電和雨量測量觀測相結合，生成一套強天氣和定量降水估計（QPE）產品。美國國家海洋和大氣管理局強風暴實驗室（NOAA /NSSL）的張健等概述了MRMS QPE產品的初始業務能力。MRMS QPE系統的初始業務能力包括了基于雷達、器測和大氣環境、氣候數據的1 km分辨率和2 min更新周期的定量降水估計和相關診斷產品的集合。

未來人為氣候變化下的極端龍卷風事件——The realization of extreme tornadic storm events under future anthropogenic climate change.Journal of Climate, 2016, Vol. 29, No. 14.

美國伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校的Trapp等探討了未來人為氣候變化下極端龍卷風事件的可能變化。研究采用了假定全球變暖（pseudo global warming，PGW）方法。基于CMIP5數據，獲得了模擬的1990—1999年5月和2090—2099年5月期間的平均三維大氣狀態。溫度、相對濕度、氣壓和風的氣候態變化差異，被添加到三個極端龍卷風事件的數值天氣預報分析中，并使用這種調整后的大氣狀態作為高分辨率下WRF模式模擬的初始和邊界條件，將這些模擬與控制試驗（CTRL）相比較，以評估PGW效應。研究發現，與各CTRL試驗中的超級單體對流的穩健發展相比，PGW下對流抑制（CIN）的增加和氣塊上升運動的減少共同導致了許多試驗失敗于觸發對流。而那些對CIN和上升運動有充分匹配的試驗，往往會產生比CTRL更強的對流上升氣流，雖然這不符合在PGW下對流可用勢能（CAPE）預計的更高水平。此外，增強上升氣流的試驗也傾向于加強垂直旋轉。事實上，這種超級單體對流甚至出現在使用PGW下減少的環境風切變驅動的模擬試驗中。值得注意的是，在任何具有顯著對流風暴的PGW試驗中，對流形態都沒有發生變化。

北美每小時同化和模式預報周期： 快速更新——A North American hourly assimilation and model forecast cycle: the rapid refresh.Monthly Weather Review, 2016, Vol. 144, No. 4.

美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）的Benjamin等介紹了NOAA天氣預報的一個重要組成部分——即美國國家環境預報中心（NCEP）的快速更新（RAP）系統，RAP是每小時更新的同化和預報系統，已在2012年取代了快速更新循環（RUC）預報，成為一個新的區域分析和預報業務系統。至今，對每小時更新的同化和預報系統的需求繼續增加，涉及更多的行業，包括航空、運輸以及能源。同RUC相比，RAP的不同主要體現在以下三個方面：一個更大的地理區域（覆蓋北美）、使用WRF模式（ARW版本）取代了RUC預報模式、使用格點統計插值分析系統（GSI）替代了RUC的三維變分同化（3DVar）系統。作為RAP開發的一部分，對ARW模式（特別是物理框架）和GSI同化系統進行了修改，其中包括一些基于先前的模式以及與RUC一起開發的同化設計創新。還包括了利用無線電探空測風儀和飛機報表進行預報驗證，而且飛機報表可以每小時進行驗證。總的來說，RAP的預報相比RUC更為先進，從2012—2015年的RAP第3個版本，它的預報技巧持續增長。此外，RAP還可以提升對地表、高空預報的1～3 h內的持續性預報。

歐洲地面GNSS氣象學的現狀和前景——Review of the state of the art and future prospects of the groundbased GNSS meteorology in Europe.Atmospheric Measurement Techniques, 2016, Vol. 9, No. 11.

全球導航衛星系統（GNSS）對定位、導航和時間這些傳統概念的革命性的改變，已成為我們日常生活的一部分。除了這些著名的民用和商業應用外，GNSS現在已經是一種常備的大氣觀測系統，它可以準確地感知水汽，水汽是最豐富的溫室氣體，占大氣變暖的60%～70%。在歐洲，GNSS在氣象學中的應用大約在20年前就開始了，今天它在研究和應用上都已取得很好的發展。保加利亞索菲亞大學的Guerova等對歐洲GNSS氣象學的現狀進行了綜述，討論了利用GNSS反演對流層產品、GNSS對流層產品在天氣預報及氣候監測中的應用等方面。介紹了利用業務數值天氣預報（NWP）模式進行驗證和影響研究的GNSS產品的使用情況，以及非常短的天氣預報案例研究。GNSS的氣候研究是一個新興的研究領域，但迄今為止的研究僅限于與氣候模式的比較和趨勢的推導。在歐洲，超過15年的GNSS氣象學已經使大氣和測地學兩個領域之間產生了杰出的合作。現在需要開發下一代GNSS對流層產品和應用，以提高天氣預報和氣候監測（特別是強天氣事件監測）的質量。歐盟Horizon 2020項目已經開展這方面的工作（http://gnss4swec.knmi.nl）。

（以上由侯美亭選編）

貴州銅仁連續兩次冰雹天氣過程的對比分析——《干旱氣象》2016年第34卷第1期

陳關清等利用地面加密自動站觀測資料、多普勒雷達觀測資料以及NCEP/NCAR再分析資料，對2013年3月19日和22日連續出現在貴州銅仁的2次冰雹天氣過程的中尺度系統的發展演變及結構特征等進行分析。結果表明：1）高空槽后西北氣流帶動高層干冷空氣南下，疊加在低層西南暖濕空氣上形成不穩定層結，是冰雹發生的有利環流背景形勢；2）中層干冷空氣及地面冷空氣侵入造成強烈位勢不穩定是銅仁發生冰雹等強對流天氣的重要環境條件；3）當K指數＞38 ℃，SI指數＜－1 ℃，強天氣威脅指數超臨界值，CAPE＞300 J/kg時極有可能發生冰雹天氣；當地面至400 hPa垂直風切變＞5×10-3s-1時，利于雹暴系統發展加強；4）反射率因子＞50 dBz的強回波發展加強，且強回波伸展高度超過－20 ℃層高度，出現弱回波區或有界弱回波區，高強懸垂回波特征，徑向速度場往往伴有逆風區或中等渦旋出現，是冰雹天氣發生典型特征；5）垂直液態水含量出現躍增達25 kg/m2以上預示有冰雹發生，同時配合冰雹指數可作為冰雹預警的一個重要參考。

海南島海風雷暴結構的數值模擬 ——《地球物理學報》2016年第59卷第1期

蘇濤等利用高分辨率WRF模式對2012年7月20日發生在海南地區的一次海風雷暴過程進行模擬，探討了海南島復雜地形下海風雷暴的結構、發展演變過程及其觸發機制。結果表明，海南島北部向內陸傳播的海風與南部受地形阻擋的海風相遇后會形成海風輻合帶，輻合帶能影響當地的散度和渦旋特征，為雷暴的發生發展提供有利的動力和熱力學條件。海南島受熱帶海洋的影響較大，當地的水汽條件和對流潛勢長期保持著有利于對流發展的狀態，自由對流高度始終處于較低的位置，一旦海風輻合帶來的抬升運動克服對流抑制到達自由對流高度后，對流就能自主地發展起來，所以單純的海風輻合也常常能觸發當地的強雷暴。雷暴發生發展過程中對流參數存在明顯的變化，其演變曲線的突變位置對雷暴的發生有一定的指示作用。海南島的海風雷暴過程與當地的復雜地形密切相關，地形的動力阻擋作用影響著低層海風的輻合以及對流的發展。

海風雷暴的觀測分析和數值模擬研究進展——《氣象科技》2016年 第44卷第1期

沿海地區經濟相對繁榮，城市化水平較高，對天氣和氣候的依賴性強，突發性強對流天氣所造成的災害也會更加嚴重；同時沿海地區的強對流天氣又與海風環流密切相關，因此沿海地區海風雷暴的研究受到了日益廣泛的關注，成為了氣象學和大氣科學中的重要研究對象。在過去的半個多世紀中，海風雷暴的觀測和模擬研究取得了大量的研究成果。蘇濤等通過對這些研究工作進行回顧和總結，系統地分析了國內外的研究現狀，重點討論了海風雷暴的結構和特征、發展演變過程、觸發機制及其預報預警。最后對海風雷暴未來的研究方向進行了探討，提出了一些有待于研究或需深入研究的問題，以利于今后更好地開展有關海風雷暴的工作，加深對其發生發展規律的認識，提高預報預警水平。

2013年北京地區一次強對流降水天氣成因分析——《氣象與環境科學》2016年第39卷第1期

耿建軍等通過對2013年6月6日20時—7日20時北京地區出現的中到大雨、局地暴雨的天氣過程的大尺度天氣環流背景、物理量場、北京多普勒雷達產品和海淀風廓線探測數據、VDRAS反演物理量等多種資料詳細分析，得出如下結論：1）本次過程500 hPa北京處于從河套以東至長江中下游地區的低槽槽前，溫度槽落后于高度槽，地面處于東高西低的形勢場中。2）北京處于850 hPaθse高能舌的前部，為對流性天氣的出現提供了良好的能量條件。3）強回波在單點穩定少動或多個降水云團先后經過同一地區，造成該地區降水偏大。4）超低空急流加強，且風向由東南轉為偏南，南風分量明顯加大，有利于水汽的輸送和輻合，有利于出現短時強降水。5）據VDRAS反演物理量場的分析，某地區較長時間處于擾動溫度相對大值區（0.9～1.2 ℃），與該區域降水較大相對應。強回波的合并與維持和其位于東南風和偏南風的輻合區中相關聯。6）對EC、T639數值模式降水預報的檢驗表明，數值模式對明顯大尺度系統影響的降水過程預報效果較好，EC對本次過程的預報能力優于T639。