陕西中北部一次大暴雨天气过程分析

应用常规气象观测资料、FNL格点资料和FY-2C气象卫星资料,对2006年8月28日发生在陕西中北部的一次区域性大暴雨天气进行了综合分析。结果表明:西太平洋副热带高压西伸北抬和贝加尔湖冷涡分裂南下冷空气交汇对峙,为大暴雨形成提供了有利的大尺度环流背景;低涡切变、低空急流和地面冷锋是暴雨产生的主要影响系统;暴雨的水汽输送通道始于南海,沿副高外围气流到达暴雨区上空,雨区上空中低层存在着强水汽通量辐合中心;中层干冷空气从北方侵入暖气团,在雨区上空形成了强对流不稳定区;涡度、散度、垂直速度等物理量的垂直分布有利于暴雨产生,散度在垂直方向上具有多层分布特征;暴雨发生在冷锋前部暖区中,共有4个中β尺度对流系统生成发展,影响了暴雨区,中β尺度系统是强降水形成的直接影响系统。     

内蒙古“6月25-28日”暴雨天气成因分析

利用常规观测资料对2012年6月25-28日内蒙古地区暴雨过程进行了分析。结果表明:贝加尔湖高空冷涡发展成熟的有利大尺度环流背景,低层冷暖切变线和地面倒槽是造成暴雨的主要系统,单站暴雨受大尺度系统影响外,不稳定能量的强烈释放和中小尺度系统的发展是主要原因。水汽辐合中心与强降水落区有较好的对应关系,但是个别单站暴雨落区亦有一定偏差。此过程从对流性暴雨开始,随着冷涡后部冷空气的侵入和低空急流的建立暴雨影响区域扩展到我区中东部地区,暴雨的量级增大,持续时间延长。     

天山北坡一次暴雨天气成因初探

利用常规气象资料、探空资料、多普勒雷达资料等对2007年7月16～17日发生在天山北坡的一次大暴雨天气过程进行分析。结果表明:(1)南亚高压双体型造成高低纬度槽脊叠加引导冷空气进入新疆,天山两侧的风切变产生的气旋性辐合加上地形的影响使冷空气堆积,为降水过程提供了有利的大尺度天气背景;(2)地面正负变压区的南北波动使准静止锋移动缓慢,孟加拉湾水汽持续向北输送造成天山地区有大面积水汽辐合区,导致降水持续时间长;(3)k指数的增大、沙氏指数的减小、高低空强烈的风切变以及涡度平流的高低空配置加强了垂直上升运动的发展,使局地大气潜能和不稳定度增加,具备触发暴雨天气发生的条件;(4)冷锋云系范围较大,最大TBB≥58℃。并在移动发展过程中得到了孟加拉湾热带气旋水汽持续补充,并以天山中部为轴呈逆时针旋转,造成大范围的降水;(5)雷达资料表现为混合云降水回波特征,回波呈反气旋方式旋转,在山区一带形成辐合,高低层冷暖平流以及中低层的风切变,为降水的产生及维持提供了有利的动力条件。     

一次强对流暴雨天气的环境条件及中尺度对流云团分析

利用常规观测资料、NCEP/NCAR再分析资料及逐时FY-2E红外卫星云图、自动站和本地WRF等资料,对2010年8月10日夜间宁夏东部强对流暴雨天气过程的大尺度环流背景、影响系统、环境条件、垂直风切变及中尺度特征进行综合分析。结果表明:此次过程是在有利的大尺度环流背景和环境条件下,伴随副高北抬、低空急流发展,在高原槽、低涡切变、地面冷锋和地面辐合线的共同作用下,激发中尺度天气系统在宁夏东部产生的;随着暴雨时段临近,暴雨区上空低空急流和垂直风切变增强,湿层加厚,中低层空气趋于饱和,近地面层持续东风,低层湿层上部维持逆温层,对流不稳定能量急剧释放;强对流暴雨出现在中尺度暴雨云团发展阶段的后期和成熟阶段的早期,在地面气旋式环流右前方、地面辐合线北侧、对流云团发展的前端、冷云中心略偏后的位置上;暴雨站点上空TBB和降水位相变化有一致性,降水峰值对应TBB峰值。     

2012年7月腾格里沙漠2次暴雨过程诊断分析

利用降水实况资料、单站地面资料、FY2E云顶亮温和NCEP、ECMWF格点资料,对2012年7月20日(7·20)、29日(7·29)腾格里沙漠发生的2次暴雨过程进行了诊断分析.结果表明:20:00局地热力环流在抬升、水汽动量辐合等方面为暴雨提供了有利条件,但它们必须得到天气系统的加强和优化,才能触发中尺度对流天气;沙漠的北边界为持续的水汽输入,南、东边界在暴雨前后由输入转为输出,西边界则由输出转输入,水汽源地在南海、孟加拉湾以及高纬地区;2次暴雨过程都在有利的大尺度环流背景和高低层天气系统相互作用下产生,垂直方向上形成抽吸结构;7·29过程前期为强不稳定层结,引发暴雨的中尺度系统是MCC,而7·20过程层结相对较稳定,观测点降水主要由中β尺度对流系统引起,这是7·29过程降雨大于7·20过程的原因.     

西北地区东部一次大暴雨天气过程的诊断分析

使用探空、地面加密自动气象站、卫星云图、NCEP 1°×1°再分析资料,对2010年7月23日发生在西北地区东部的大暴雨过程进行了诊断分析,结果表明：低涡切变线在中、低层形成强辐合,对流层高层南亚高压东侧北风急流出口区左侧形成强辐散,高、低空系统耦合,在暴雨区上空形成强大的上升运动。在台风灿都和副热带高压作用下,副热带高压西侧偏南风低空急流源源不断向西北地区东部输送水汽。暴雨期间,整层大气可降水量与暴雨不同阶段的雨强变化一致,暴雨最强时段大气可降水量达到50 mm以上。南风风速中心向对流层中高层的加强抬升伴随暴雨增幅,降低伴随暴雨减弱。非地转湿[WTBX]Q[WTBZ]矢量散度激发的次级环流强弱能反应暴雨增幅及减弱变化,低层非地转湿[WTBX]Q[WTBZ]矢量散度辐合区与同时刻暴雨的强度及落区演变基本一致。中低层湿螺旋度负值区分布与相应时刻的强降水落区分布较一致,雨强中心与湿螺旋度负值中心配合较好,对降水强度和落区预报具有很好的指示性。     

青藏高原东部一次大暴雨过程分析

利用常规高空、地面观测数据,NCEP再分析资料以及FY-2C卫星云图资料,对2005年7月1日晚到2日发生在青藏高原东部的区域性暴雨、大暴雨和陕西关中东部的局地性暴雨、大暴雨天气过程进行分析,结果表明:这次暴雨、大暴雨过程发生在深厚的上升气流中,有明显的水汽通量散度辐合和水汽通量输送,同时伴随有一次M β CSs的生消过程,在这次大暴雨过程当中,M C Ss有复杂的辐合-辐散双重结构,而且随着能量的释放,对流层中、高层的辐合-辐散结构不断增强,而低层的辐合-辐散结构不断减弱.     

南疆西部沙漠边缘汛期两次罕见暴雨过程诊断分析

应用常规观测及NCEP再分析资料(水平分辨率1°×1°,间隔为6h),着重从暴雨发生的环流配置、影响系统、水汽及动热力条件入手,对2010年6月6日和2011年5月30日发生在南疆西部沙漠边缘皮山县汛期的两次历史罕见暴雨过程进行了诊断分析。结果发现:高空200hPa上中亚及中亚南部西南急流、低空700(850)hPa上南疆盆地偏东急流并存,中空500hPa上南支槽和低空700(850)hPa上喀什至和田切变线是皮山暴雨发生的环流配置和主要影响系统;暴雨过程中存在和显著增大的比湿、中低层强烈的水汽辐合以及自皮山西部、南部持续输入的水汽为其发生提供了充沛的水汽条件;垂直螺旋度较好地反映出了暴雨在时间上的变化,且中层500hPa负值、高低层上"-+"或"+-"的配置结构揭示了暴雨过程强烈上升运动的发生;湿位涡、锋生函数在对流层低层的时空变化对暴雨预报有一定的指示性,暴雨过程中对流层低层MPV1<0,MPV2>0,锋生函数有锋消向锋生过程的转变,暴雨出现在MPV2>0的分布区内、锋生最强时刻的6小时后。     

一次"干"对流风暴的中尺度分析

通过对2007年7月24日发生在陕西省的一次"干"对流风暴过程的分析,发现这次对流性风暴有2个主要特点:①风暴区的水汽输送和辐合均比较弱;②风暴发生在高空急流入口区内和低空急流轴左前方3~5个纬距内。高、低空急流耦合激发了急流次级环流的产生和发展,急流次级环流对风暴又产生了正反馈作用;地面中尺度涡旋是由急流次级环流上升支引起的。     

2010-2011年冬麦区特大干旱转折性降水天气的过程分析

从2010年秋天到2011年的春天,我国北方的冬麦区遭遇到了历史罕见的干旱灾害,大部分地区连续100天以上没有有效降水,直到2011年的2月25-27日出现了一次大范围的小到中雨天气过程,大大缓解了干旱。文中利用NOAA的北极涛动(AO)数据、NCEP/NCAR再分析数据和国家气候中心的高空格点数据等资料对这次降雨过程进行客观分析。结果表明:AO指数变化引起北半球的环流调整是可能出现大范围有效降雨的前期信号;中低空切变的出现为降雨提供了水汽辐合和上升动力条件,切变线的位置决定降雨的落区;中低空急流的出现和维持为降雨提供水汽条件,急流的强度和维持时间决定降雨量的大小。对久旱转雨的转折性天气过程应首先关注AO指数的变化和环流的调整,预报分析中应重点考虑切变线和中低空急流这两个指标。     

中天山北坡一次区域暴雪气候背景分析

采用NCEP再分析资料、Micaps常规观测资料和中天山近30 a气象观测资料,对2011年3月发生在中天山北坡区域性暴雪过程形成的气候背景、环流形势和影响系统进行了分析,同时对其水汽条件、动力条件等物理特征进行了诊断。结果表明：此次区域暴雪500 hPa环流形势场为南北两支锋区汇合型;水汽通量场、水汽通量散度场都反映出该区域内有大量水汽输送和水汽辐合,红外云图显示南北两个不同性质的冷暖云团交绥至中天山,西南暖湿气流沿着阿拉伯海和孟加拉湾形成水汽输送带,为此次暴雪提供了充沛的水汽;物理量诊断表明,非地转湿Q矢量散度辐合及锋生函数的最强区与暴雪区有较好的对应关系,同时非地转湿Q矢量散度最大辐合区基本位于400~600 hPa,对降雪强度预报有指示意义;正差动假相当位温平流加剧了大气层结的不稳定,热力强迫作用增强了上升运动,有助于降雪的增强。     

甘肃一次区域性大暴雨分析

利用甘肃省甘谷县气象观测站资料、NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料、FY-2C卫星云图及天水多普勒C波段雷达资料,对2006年8月27日甘肃区域性大暴雨过程进行了分析。结果表明:①此次暴雨主要是西太平洋副热带高压西伸北抬配合西北弱冷空气的扰动造成的,是西北地区一次典型的暴雨形势;②暴雨大值区垂直环流发展明显,辐合上升运动发生在地形迎风坡的半山腰,地形的抬升作用在此次强降水过程中起重要作用;③多普勒雷达导出产品垂直液态水含量在此次暴雨过程中有很好的对应关系。在对流降水过程中,当不稳定能量达到最强的时候降水开始,而垂直速度达到最大、水汽通量发展到最强的时候,降水量最大,地面水平风速为零,也是降水量达到最大的表现。     

内蒙古河套地区一次对流暴雨的中尺度对流系统演变特征

利用常规观测资料、FY4A卫星、多普勒天气雷达及再分析等资料,对2018年7月19日内蒙古河套地区大暴雨过程的环流背景、环境场条件和中尺度对流系统(MCS)的演变特征进行了分析。结果表明:(1)副热带高压稳定少动、500 hPa高空槽、低层切变线及西南急流、300 hPa高空急流和地面低压的配合为本次对流暴雨过程提供了有利的环流背景。(2)低层持久的西南急流提供充足水汽输送,假相当位温高能舌、深厚暖云层、较高强度的对流有效位能、高空槽后冷平流入侵和上干下湿的不稳定气层为强对流暴雨的产生提供了较好的环境条件。(3)东西向和南北向先后生成的MCS共同导致大暴雨过程的发生,对流暴雨主要是由于东西向MCS沿阴山山脉缓慢移动产生,20 mm·h^-1的强降水出现在上风向云团边缘及云顶亮温(TBB)梯度大值区附近。(4)东西向带状回波移动速度缓慢且移动方向与回波长轴方向基本平行,强回波自西向东缓慢移动形成显著的“列车效应”,造成了5 h以上的连续性强降水,南北向带状回波持续时间更长,但移动方向与回波长轴方向垂直,且移动速度较快,所以产生的暴雨强度较东西向弱。(5)地面中尺度辐合...     

甘肃酒泉一次罕见大暴雨过程的天气学诊断分析

利用常规高空、地面资料、区域加密雨量站、卫星云图以及每6h一次的1°*1°NCEP再分析资料,使用天气学诊断方法,初步剖析了2012年6月5日引发酒泉大暴雨天气过程的降水特征、环流背景及影响系统、物理量特征和卫星云图。结果表明:这次大暴雨发生在非常有利的大尺度天气背景下,高、低层均为"东高西低"的流场配置,"歪脖子脊"的阻挡作用使上游低值系统在河西西部滞留时间较长,柴达木低涡移动缓慢,形成了类似于"北槽南涡"的流场形势;暴雨发生时高层辐散、低层辐合,形成了强烈的抽吸作用;对流层内出现强烈的上升运动,中低层流场的配置有利于水汽的输送和汇聚;500 hPa垂直螺旋度的分布与天气系统和强降水有很好的对应关系,强降水中心发生在对流不稳定、斜压不稳定相结合的区域和CAPE强中心的下游。此次暴雨发生期间有多个中尺度对流云团在酒泉市上空活动,表明暴雨过程中存在明显的中小尺度系统。     

塔里木盆地南缘沙尘暴天气的螺旋度特征分析

利用NCEP再分析资料和常规地面观测资料,对发生在塔里木盆地南缘的四次沙尘暴天气进行了螺旋度场的诊断分析。结果表明:沙尘暴发生区上空螺旋度的垂直分布特征在对流层下层为正值区(对应气旋式涡度区),在对流层中上层为负值区(对应反气旋式涡度区),这种垂直结构对形成像沙尘暴这样的中尺度天气系统而言,构成了低空强辐合、高空强辐散的深厚上升运动区,是十分有利于沙尘暴发展的一种型式。     

冬季北京强降雪过程水汽在空中的表现

文中应用探空资料和常规气象数据,分析了2009年冬季北京连续发生的几次强降雪天气过程,对各次降雪天气过程的水汽在空中的分布、近地面层平流输送、中高空平流输送及水汽累积过程进行了研究。结果表明:北京冬季较强降雪前的水汽在空中有两种表现:一是水汽在高空先达到饱和,二是近地面层的水汽先达到饱和。我们试称之为低源水汽和高源水汽。湿层的上下变化主要取决于垂直运动发生的高低,而垂直运动发生的高低由天气系统的位置决定。高层有水汽辐合时,水汽由上而下发展,当低层有水汽辐合时,水汽由上而下发展。水汽的变化反映出上升运动情况。两种水汽表现所对应的上升运动中心高度的位置有明显的差异,高源水汽上升速度中心位置较高,而低源水汽的上升速度中心高度位置较低。在这两种水汽输送过程中,上升运动的表现和水汽积累并不完全相同,但无论哪种输送,降雪时,湿层都表现为上下贯通,而且湿层基本上要接地。     

可吸入颗粒物引发的沈阳冬季污染过程研究

多年来,可吸入颗粒物始终是造成沈阳地区大气环境污染的主要根源。为此,本文利用NCEP全球再分析资料,对其造成的一次污染过程进行了研究。结果表明:PM10上升阶段,沈阳地区气流呈气旋性切变或辐合状态,低空多为小风或静风,逆温现象明显,湿度呈上干下湿分布,有利于PM10和水汽的累积。而PM10下降阶段,地面流场平直均匀,风速较大,有助于PM10的扩散与输送。由此可知,天气系统的演变直接影响到污染物的浓度变化,温压湿风等气象要素对PM10浓度有着非常重要的影响。     

2012年7月29日武威市大到暴雨天气过程分析

利用常规天气图、FY-2D卫星云图、单站地面资料、物理量场等资料,对2012年7月29日下午到夜间武威市的对流性强降雨天气成因进行了系统分析。结果表明：该过程是在一定的大尺度环流背景下高低层天气系统共同作用发生的,地面气象要素的剧烈变化是强降雨天气能量的释放过程;大的湿度条件和水汽在本地辐合,为大到暴雨提供了丰沛的水汽;高层辐散、低层辐合以及强烈的上升气流是大到暴雨发生的动力条件;强烈的不稳定能量和不稳定层结是对流增强、雨强增大的必要条件;对流云团的发展和加强是降雨强度较大的直接原因。     

贺兰山区两次极端暴雨动力作用数值模拟分析

利用WRF模式地形敏感性试验,结合气流过山理论,研究了贺兰山地形对2016年8月21日、2018年7月22日贺兰山区两次极端暴雨的动力作用机制,结果显示:贺兰山地形对其迎风坡降水的正贡献可达57%,对腾格里沙漠降水的负贡献可达63. 6%,对银川平原降水的影响取决于回涌作用;贺兰山强降水主要发生在湿Froude数在0. 48～1的情况下;贺兰山通过地形阻挡使气流绕行,影响中小尺度系统的发生发展,从而影响强降水的落区与强度;贺兰山地形可在迎风坡产生-14×10~(-7)g·cm~(-2)·h Pa~(-1)·s~(-1)的水汽辐合中心,地形的辐合抬升加强了迎风坡暖湿气流的抬升,增强了高能高湿层的厚度,从而对迎风坡降水有增强作用;狭管效应和喇叭口地形收缩作用使贺兰山主峰东南侧成为强降水易发区。     

甘肃临夏地区一次扬沙与强寒潮天气诊断分析

利用基本气象资料和欧洲中心数值预报产品资料,对发生在2006年4月10～11日临夏地区的一次扬沙和强寒潮天气过程进行了分析.结果表明:临夏地区扬沙伴有强寒潮天气发生,在大气环流调整过程中,冷空气活动是造成扬沙和强寒潮灾害的主要动力,高空急流是大风的动量来源,蒙古气旋和冷锋是触发这次扬沙、强寒潮天气的重要天气系统.高、低空冷、暖平流的空间配置使降温更为剧烈.同时,涡度和散度对扬沙和寒潮的落区有很好的指示作用.在受灾区,对流层和近地面层为不稳定层结,从而引起强烈垂直上升运动,导致低层强烈辐合,出现了10～11日的灾害性天气过程.