日环食天气功课
Jan 3rd
进入2010年,第一个挑战就是日环食天气预报。自然界的奥秘是掌握在上帝手里的,也只有认真研究才能窥览一二。所以,不要想着随随便便就能猜测每一次天气,上一次日全食预报的基本成功,除了运气,是建立在刻苦研究以往天气的基础上的。所以,在展开预报之前,首先得分析一下近几年的天气形势。 这次预报范围是从中南半岛到辽东半岛环食带内的天气,南亚次大陆的就留给印度人去解决吧。我选择了曼德勒、大理、重庆、南阳和青岛五个点,结合卫星资料、香港天文台地面图和NCEP再分析资料来看每年1月15日前后天气形势以及其所对应的天气系统的活动特征。
2005年
曼德勒晴加灰霾,但对看日环食影响应该不太大;大理阴到晴间多云,从前后几天的情况来看,偏南风若在轻微或以上则天气差;重庆整个1月都是轻雾或毛毛雨,平均能见度2-3公里;南阳晴,但有轻雾,能见度4.9公里,地平线上的太阳比较难看到,气压1029百帕,吹轻微的偏北风;青岛晴间多云,但烟幕很重,能见度9.2公里,地平线上的太阳没有看到的指望,气压1027百帕,吹和缓的偏北风。 从GOES-9的影像来看,云南地区覆盖着大片低云且由西向东、由北向南增厚,中原到辽东地区大致晴天;850hPa湿度场和云量有着较为一致的对应,晴/阴的分界线大概是70-80%之间,但在中南半岛的对应则不佳。从气压场上来看,850hPa上华南有一个1520-1530gpm的高压,也大致对应着晴天(但是,有几条不算窄的云带);700hPa和500hPa和云量对应不佳,只见到朝鲜半岛上有一个切断低压,关联的西风槽已经移到东海。从时间特征来看,1月上旬中原地区没有明显冷空气过境,但从地面图来看,中原一带是由温和的东北季风控制的。
2006年
曼德勒晴有轻雾,不影响观测;大理全月基本晴天,吹和缓的偏东风;重庆全月阴天有雾;南阳阴天加雾或灰霾,气压1023百帕,吹轻微的偏南风;青岛晴天但有轻雾,影响观测,能见度4.9公里,气压1023百帕,吹轻微的偏南风。 从FY2C的影像来看,除了105E以西以及辽东半岛以外,大陆被浓厚的云系遮了个严严实实,850hPa只对西段对应较好,中原地区尽管850hPa很干,但仍然有浓密云系。云南地区处于中低空槽后控制,而辽东则处于中低空弱脊前,可能是这两个地方天气较好的原因。从500hPa层面来看,一道西风槽正在通过东亚,而中原地区2、3天前相对应的冷空气才过境,强度偏弱,在15日前后已经几乎荡然无存。
2007年
曼德勒晴有灰霾,不影响观测;大理晴间多云到多云,吹和缓的偏南风;重庆老样子;南阳多云加灰霾,气压1028百帕,吹轻微的偏南风;青岛阴有雾,气压1027百帕,吹和缓的偏北风。 从FY2C的影像来看,重庆以西没有明显有云的迹象,环食带南侧有一条平行的云带,环渤海地区有云系覆盖。奇怪的是,这一年许多地方在红外图像上看似乎没有云,但实际上天气则不好(大理、南阳、郑州等),说明云的高度非常之低,接近地面。850hPa湿度场对应的很一般,气压场上来看,云南地区处于西藏低压的槽线上,而中原地区大部分处在一个西北-东南高压之间的鞍形场,在700hPa上,那道与环食带平行的云带则有一条槽显著对应,500hPa上没有显著特征。大概一周前,有一股强冷空气过境,甚至连青岛都有半星期的好天气,但此时东北季风已经衰退,较2006年强,2005年弱。
2008年
曼德勒晴有灰霾,不影响观测;大理晴间多云,日平均云量约三成,吹轻微的偏东风;重庆有雨;南阳中雪转阴,气压1040百帕,吹轻微的东北风;青岛阴转晴有轻雾,地平线方向看到太阳机率不大,气压1042百帕,吹和缓的偏北风,能见度10.9公里。 从MTSAT-1R的影像来看,攀枝花以东全部有云,河南一带云系深厚。850hPa上反映得比较好。有趣的是,天气很好的云南和天气相对好一些的辽东,850hPa上都反映为低湿度。气压场上没有显著的、一致的特征,比如说中原一带的低空有南方突出来的脊,但天气仍然恶劣。13日前后一股强冷空气过境,因此青岛也暂时摆脱了低能见度的干扰,强烈的东北季风正通过华南。
2009年
曼德勒晴,能见度相对高一些;大理大致晴天,无风;重庆有雾;南阳、青岛天气都很好,有希望见到地平线附近的太阳。南阳气压1032百帕,吹和缓的西南风;青岛气压1029百帕,吹和缓的西南风,能见度11公里。 FY2C的图基本一片清净,850hPa湿度场基本低于50%,气压场上没有什么显著特征,但从各站的风温压可以看出,强烈东北季风的持续补充是各地天气良好的主要原因。地面图上看,大陆的地面高压正在东移出海,东北季风的控制较2005年更甚。
总结
这几个地点阶梯差异显著,曼德勒几乎从未有云,重庆则可以说毫无指望,南阳和青岛有一些机会,大理是国内首选。槽-脊规律不好应用,850hPa湿度场对应关系也很一般。对于东部地区来说,观察东北季风的活动规律是比较可靠的,对于大理则是850hPa湿度场有一定的指示作用,若在65%以上则多云概率很大,但也有55-65%之间而有云的(2007年)。
顶贡草原气象功课·一
Jul 13th
顶贡草原位于四川省得荣县北约50公里,海拔介于4000-5000米之间,年平均降雨量不足500毫米,从卫星地图上来看表现为大片草甸。本次日全食平均全食时长约4分30秒。本课将先就今年进入7月以来该区的气象条件进行分析。
2009年7月1日
Aqua 0645Z显示顶贡草原为晴间少云,对日全食有较小影响,但周边地区云量较多;MTSAT-1R影像显示日间基本维持多云的天气。KMA500百帕高度场分析显示一道高空浅槽横贯云南和贵州中部,西南地区位于584线内;700百帕高度场上位于低压槽附近,且湿度场上有利于降水。
2009年7月2日
Terra 0415Z显示顶贡草原为晴间多云,方圆50公里内有大约70%的晴朗区,MTSAT-1R的影像显示0100Z的天气似乎略好一点。KMA 500百帕高度场分析上显示该区接近584线边缘,700百帕湿度场上有利降水,但地面为一弱高压。
2009年7月3日
Aqua 0635Z显示顶贡草原为多云间晴,方圆50公里内大约有40%的晴朗区,且云呈条状分布;MTSAT-1R的影像显示全天天气接近且较前一日好,梅雨锋位于江南地区。KMA 500百帕高度场分析显示该区接近584线边缘,700百帕湿度场上有利降水,地面没有明显结构。另外这几天青藏高压都很弱,一个很不明显的脊线在25N附近摆动。
2009年7月4日
Aqua 0715Z和Terra 0400Z的影像均显示顶贡草原为晴,但有类似卷云之物南北斜穿,但MTSAT-1R显示早上天气似乎不佳。KMA 500百帕高度场分析显示该区略位于584线外,但出于槽后脊前的有利位置,700百帕湿度场有利降水。
2009年7月5日
Aqua 0620Z的影像显示顶贡草原为少云,但Terra 0445Z则显示为大致多云,MTSAT-1R的影像表明早晨云更厚。700百帕上位于槽后脊前的位置,湿度场有利降水,500百帕584线推进到35N,地面上有一弱高压。另外,青藏高压开始加强。
2009年7月6日
Aqua 0705Z显示顶贡草原为多云间少云;Terra 0350Z的云量稍多。但都可以勉强进行日全食观测。500百帕584线推进到45N,588线推进到华东地区;700百帕上特征不明显,但降雨条件适合。
2009年7月7日
Aqua 0610Z显示顶贡草原为多云间晴,但有显著高云;Terra 0430Z显示顶贡草原为多云。500百帕上高压脊加强西伸并控制这一地区,700百帕上则位于两个低压之间,且湿度场对降水有利。
2009年7月8日
Aqua 0650Z显示顶贡草原为少云,Terra 0335Z显示顶贡草原为大致多云,但得荣附近为少云。500百帕高度场上接近一西风槽底部,700百帕上则为一槽,湿度场有利降水。
2009年7月9日
Terra 0420Z显示顶贡草原为多云;MTSAT-1R显示日间天气变化不大。500百帕等高线分析显示西太副高很强,588线西脊点接近105E;700百帕上似乎受印度低压控制,湿度场有利降水。
2009年7月11日
Aqua 0720Z显示顶贡草原为大致多云可见阳光,Terra在04-05Z(因故无法确定)之间的影像结论相同,但云量略少一些。副高维持强势,但比前日稍弱;700百帕上处在一个低压槽的控制之下。
2009年7月12日
Aqua 0625Z显示顶贡草原为大致多云但可见阳光,可以勉强观测日全食。500百帕上位于西风槽前,700百帕上也有一个低压槽,湿度场有利降水。
小结:顶贡草原的天气虽然明显比贡嘎山好,但是也难报得多。总体趋势似乎与副高强度/长江中下游的天气有反相关的关系(但对应程度并不明显)。下午的天气似乎比上午好,而且金沙江河谷地区晴天概率更高。
贡嘎山气象功课·三
Jul 11th
我从地球系统科学数据共享网西南山地分中心得到一批贡嘎山气象站(位于贡嘎山东坡磨西镇附近)的观测数据,其中有2000-2003年观测员的观测日记,有“日面状况”一项。2000年的数据似乎有问题,不能使用;下面挑出2001-2003年7月份的典型天气过程进行分析。
2001年7月12-16日,贡嘎山连续大晴
9-12日,贡嘎山阴天,偶有小雨,NCEP资料上显示印度东部有一个高空低涡,但贡嘎山地区在高空和地面都没有明显结构,850百帕相对湿度约95%,13-15日的NCEP资料显示一道强脊从西南地区伸向东北,584线达到河套地区,地面上有一个约1011百帕的高压控制,850百帕湿度场上相对湿度约70-80%。与此同时,西太副高脊线呈东北-西南向(和今年的预报很相似),高空槽从广西延伸到渤海,GMS-5的红外云图显示沪宁杭一带为云覆盖,华中和西南天气很好。17-19日,贡嘎山转阴天,热带气旋在北部湾附近登陆,850百帕湿度场上相对湿度约95%。但奇怪的是地面上反而有一个弱高压。
2001年7月26-31日,贡嘎山阴雨
23-25日贡嘎山多云间阴,但看日偏食还是可以的。NCEP资料显示584线越过北纬35度,但贡嘎山附近没有明显结构;850百帕湿度场的相对湿度为85-90%,地面图上没有明显结构。26-31日的NCEP资料显示584线接近北纬40度,但地面上贡嘎山位于一个低压的南面,850百帕湿度场上空气接近饱和。588线接近上海,GMS-5的红外云图显示长江中下游地区天气大体晴好。
2002年7月11-16日,贡嘎山少云
11-16日的NCEP平均资料显示584线最北超过北纬40度,贡嘎山以及广大华中地区被一个较强的西太平洋断裂高压控制(由一个热带气旋切断),GMS-5云图显示长江流域几乎全境大晴。不过,850百帕湿度场上来看,贡嘎山上空相对湿度约85%,地面图上有一个约1009百帕的弱高压控制。
2002年7月22-31日,贡嘎山连续阴雨
584线位于北纬30度,但一道深槽贯穿华北直达西南,使得贡嘎山位于槽前。副高被一个热带气旋推到日本,脊线再次呈东北-西南向,GMS-5云图显示长江口为晴天,南京以西为梅雨锋覆盖。贡嘎山上空850百帕湿度场接近饱和,且地面图上有一个显著的低压。
2003年7月4-8日,贡嘎山在明显雨期来临前的交替时期
584线位于北纬30度,东经90度上空有高空槽发展,从华北到华中上空有一道浅槽。副高脊较正常,850百帕相对湿度90-95%之间,地面图上是在一个高压脊附近。GOES-9云图上可以看到略断裂的梅雨锋云带,长江流域地区阴晴相间。
2003年7月19-25日,贡嘎山云量较多但无雨
584线位于北纬35度,陕西附近有一浅的高空槽。850百帕相对湿度略高于90%,地面上位于高压脊附近。GOES-9云图显示武汉以东为晴间少云的天气,武汉以西为多云,但应该不影响日偏食的观测。
总结:以上分析表明,贡嘎山处在584线以内或者地面是否为高压控制并不是天晴的唯一条件,一般来说也满足槽前槽后的阴晴关系,同时850百帕相对湿度是判断贡嘎山晴天概率的重要指标,一般80%以下则可以观测日全食,90%以上则日偏食也很难观测。另外,贡嘎山的天气和长江中下游的天气似乎并没有明显关系。
贡嘎山气象功课·二
Jul 9th
2009年7月4日的贡嘎山
MODIS Terra 0400Z的图像显示子梅垭口为多云,贡嘎山附近有发展较深的对流云,但日面可见,周边地区以日全食的标准看到太阳的比例约为10%。Aqua的数据精度不高,故不使用。贡嘎山地区在KMA 500百帕高度图上位于一高空槽附近,584线位于北部湾。地面和850百帕高度场上来看地面附近是一个低压,但水汽供应不算特别充足,降水概率一般。
2009年7月5日的贡嘎山
MODIS Aqua 0620Z的图像上显示子梅垭口为晴间多云,太阳时隐时现,周边地区满足日全食观测标准的比例接近50%,贡嘎山一带有不算强的积云活动。Terra的图像质量甚低,因此不使用。KMA 500百帕高度图上来看,西南低涡位于四川东南,但584线大致横贯云南,且地面为一西太副高脊西伸切断后的高压。850百帕湿度场的降水条件较为适合。这样的天气差不多接近观测日全食的底线。
2009年7月6日的贡嘎山
MODIS Aqua 0705Z的图像上显示子梅垭口为晴间多云,主要为淡积云;周边地区满足日全食观测标准的比例约60%。Terra 0350Z的图像上同样为晴间多云,贡嘎山方向云量较下午少,且子梅垭口当时能几乎没有遮挡地看到太阳,但周边地区满足日全食观测标准的比例则约为20%。KMA 500百帕高度图上,584线越过北纬35度,贡嘎山地区转受副高脊控制,地面有一高压,但位温图上来看仍有利于降水。
2009年7月7日的贡嘎山
MODIS Aqua 0610Z的影像显示子梅垭口为大致多云,但日面则勉强可见,周边地区满足日全食观测标准的比例不到20%。Terra 0430Z的影像显示子梅垭口为多云,日面不可见,但周边地区满足日全食观测标准的比例约30%。KMA500百帕高度图上,584线较前一日略有北抬,孟加拉湾有一低压。前一日地面的高压减弱,西南气流有开始活跃的迹象。
2009年7月8日的贡嘎山
MODIS Aqua 0650Z的影像上显示子梅垭口为多云间晴,日面不可见,但周边地区满足日全食观测标准的比例约75%。Terra 0335Z的影像显示子梅垭口为阴间多云,周边地区满足日全食观测标准的比例约40%。KMA 500百帕高空图上,贡嘎山位于584线附近,且东北方向有较大的低空槽活跃,适宜降水。
好,今天的课就上到这里。下一课将对2001-2003年精细气象观测资料中提取出来的天气范例进行深度分析。
贡嘎山气象功课·一
Jul 8th
天文就是这么一种东西:成功与否完全靠运气。即使你准备得再充分,没有运气,你也只能认命;当然了,如果你根本就没有准备,那么有运气也没用。我自然祈愿神山贡嘎能让我在7月22日圆一个毕生难求的心愿,但之前还是要做做功课的。于是,从今天开始,我就要好好做功课,研究近期贡嘎山的天气形势,以便能更好的决定7月22日的去向。日全食天气预报—— 这可能是迄今为止我做的最有挑战性的事情。
好了,其他的话就不多说了,现在让我们开始第一课的学习。
2009年7月1日的贡嘎山
MODIS Aqua在0645Z的图像显示子梅垭口为多云,太阳有看见的可能,周围地区晴天的比例约25%;Terra在0330Z的图像结论一致,但晴天比例还要略高一些。KMA500百帕高度场分析显示一道高空浅槽横贯云南和贵州中部,贡嘎山位于槽后;地面分析图上处在两个较强高压之间鞍形场的位置,850hPa水汽图和等位温图上来看均不利于降水形成。云图上显示贡嘎山一带产生局地对流云,但强度不大。该日早些时候天气可能更好一些,但近地面似乎有不少积云,观测日全食有一定困难。
2009年7月2日的贡嘎山
MODIS Terra 0415Z的图像上显示子梅垭口为多云间阴,看到太阳的概率较小,而Aqua 0550Z的图像则显示贡嘎山附近基本为层云覆盖。KMA500百帕高度场分析显示前一日的高空浅槽已经消失,但贡嘎山位于584线以外。地面分析图上,贡嘎山位于一个低压西侧,850百帕等位温图上位于3K以内,较有利于降水形成。这种情况显然是无法观测的。
2009年7月3日的贡嘎山
MODIS Aqua 0635Z的图像显示子梅垭口为多云间阴,但看到太阳的概率为中等,因为有相当的云缝,附近地区晴天的比例约为30%。KMA500百帕高度场上看到贵州东部有一高空槽,584线远退于北部湾。850百帕高度分析图上来看,贡嘎山正好位于一低压附近,对于降水较有利。Terra的图像比较有问题,但看起来云量也相当多。无论如何,这样的天气看日全食很冒险。
好,先下课。明天再来研究接下来几天的天气情况。
恶劣天气追踪计划之3月28日战役
Mar 30th
飞信的出现使得我能更大限度地发挥自己给朋友作精确天气预报的嗜好。夏秋季节的乐趣来自台风,冬季来自于低温,春天则主要来自锋面和飑线。所以当3月28日下午14点多,我看到多普勒雷达上出现代表强降水的回波时,便知道又一个刺激而充满乐趣的挑战来临了。
对于专职人员而言,天气预报可能是项难以对付的工作,预报对了没有人夸奖,预报错了会骂声一片,我的某个同学更是来了一句“天气预报该预报对的时候报错,该预报错的时候报对”,而对我来说则没有这类麻烦,虽然也曾经有过预报失败的尴尬。天气预报的确是个技术难题,不过我还是扭转了不少朋友对天气预报的负面看法;至于3月28日一战,我则乐意称之为“漂亮的一役”。
开始一段时间,我都耐心地等待降水回波的靠近。不过这次的景象非同小可,竟然能出现大约相当于4个大学城面积的>300mm/hr雨区,我印象中以前还没见过这么强的回波信号;一般>200mm/hr则要考虑冰雹的可能性,而这次的回波又强又广,看来好戏要上演了。等到回波更为靠近,我实在按捺不住,于15时52分向我的天气预报受众们发了第一条群发短信:“恶劣天气预警:28日15:30,一道很强的雷雨带(可能混有冰雹降落)正位于广州市以西约140公里,‘有一定可能’在17:30左右影响广州市区,请留意进一步消息,以及时修改户外活动计划。”
其实这里犯了个大忌。大约一年前,在面向广州的朋友做了几次成功的降水临近预报以后,我把预报业务扩展到了珠海校区,等了几天终于等到了雷达上向珠海校区前进的回波信号,我赶紧提前2小时了发布暴雨预警,结果那条雨带且走且散,到了珠海校区已经基本销声匿迹,那一次堪称最大失败,所以那以后我一般不到1小时范围圈内不轻易作预测。不过这一次,大约是被如此强大的景象刺激到,我还是铤而走险提前了2小时做出预警。
过了一阵,市气象台也发出了雷雨大风蓝色预警。Sissi上来了,同我争辩那是不是飑线,又谈论了一阵当时的天气场形势。雷达上的强回波信号继续逼近,减弱的架势并不是很明显,于是我又在16时42分发出第二条群发短信:“恶劣天气预警:28日16:30,强雷雨带距离广州市约50公里,市气象台已于16时整发出雷雨大风预警信号。预计降雨区会很快(未来30分钟内)抵达本地,雷雨带中心大约将于17:30前后由市区北侧经过,预计将有狂风雷暴以及局部大到暴雨之降水,河北可能有大暴雨至特大暴雨,河南及大学城一带可能有暴雨至大暴雨。预计恶劣天气将持续一段时间,请各位做好应对措施。”此时广州的天气尚还不错。我为了避免到时候万一报错造成尴尬,没有把情况说得太严重。实际上,当时回波图显示特大暴雨区大约有半个广州市区那么大—— 这种情况我在珠三角的雷达上一年最多也就见一两次,更何况这次是冲着广州来的。
看着雨按照自己预报的时间下起来的感觉很快意,天河这里倒是如约地下起了暴雨,不过雨带似乎不太想经过大学城,这让我比较郁闷,毕竟我的预报服务主要受众都在大学城呀!幸好朋友们报告说大学城天全黑了,又电闪雷鸣的,我心想:“嗯,还好,有雷电帮忙做做架势,那我的预报还不至于十分错。”不过能在雷达回波上摆出N年最强的信号,这条飑线自然不是吃素的。大约17:40前后秋哥发短信报告:“够刺激!教学楼五楼…… 椅子都被吹走了。”“暴雨了暴雨了!你可以安心地回来(而不怕因为预报错而被扔砖头)了。”Kwok也发短信说。“现在天气好恐怖啊…… 听到树枝断的声音了。”星星说。“要是不恐怖的话我就没面子了。”我盯着雷达上又红又紫的一大块,心想。又发短信给经常一起追踪恶劣天气的LIONG,他竟然舒舒服服地呆在宿舍!哼哼。随后又得知东郊下了接近厘米级的冰雹(29日《广州日报》),黄埔区出现了龙卷(30日《新快报》)。
飑线过后是倾盆暴雨,不过狂风和雷电都算告一段落。LIONG冒雨奔到实验室,发回的报告让我颇为吃惊:“录得瞬时极大风速32.6秒米(相当于12级);部分天花板被吹落;全铜的蒸发皿被吹到6米远;……”仪器记录下的数据再清楚不过的说明这是一次标准的飑线过境,这也是我们入学以来见过的最强的一次飑线过境。上一次有记录可循的较强飑线过境可能算是2007年4月24日(本博客的记录:http://yeiht.y234.cn/wordpress/?p=439),但粗略估计这一次过程比那次还要强差不多1倍。
飑线通过广州后,我在18:09解除了恶劣天气预警。这次战役可以算打得漂亮,但虾还是很认真地提醒了一句:“别自满哈!”也对,不知道老天爷又将在何时给我新的挑战呢?热切期待!
2008年8月1日日全食期间天气趋势预测
Jul 19th
更新:2008年7月19日20时 北京时间
根据GFS最新提供的312小时趋势预测(数据初始化于19日14时),8月1日下午的天气展望如下。
东北地区:东北三省大致处于稳定层结之下,但受到一个低压区的影响,大致为阴天;内蒙古东北部受到一道高压脊控制,天气较好。
华北地区:北部(北京、河北北部)有一个弱低压控制,大致多云;南部受到高压脊控制,天气晴好,但层结不稳定,局部会有雷雨天气。京广铁路以西,云量稍多。
华东地区:受到高压脊控制,天气晴好,但层结不稳定,局部会有雷雨天气。
华南地区:受西南气流影响且致云因子较大,内陆天气不佳,海岸线一带大致多云。
西南地区及兰州以东地区:受暖湿气流影响,预料天气普遍不佳。
西北地区:北疆及东疆层结稳定,预计大致天晴;南疆大致多云至阴天。
全食带一线:北疆、东疆地区层结非常稳定,预料大致天晴;甘肃西北部地区层结稳定,预料大致天晴。
[[Image:Other/080719a.png|550|8月1日下午的云量趋势预测]]
[[Image:Other/080719b.png|550|8月1日下午的抬升指数趋势预测]]
最新评论 Recent Comments