安徽淮河以南区域性暴雨大尺度环流背景分析

为了从气候平均态的角度掌握安徽淮河以南汛期区域性暴雨的大气环流背景和物理量配置的特征,为区域性暴雨预报提供有利参考,本研究利用合成分析、EOF分解、显著性差异检验、相关分析等方法,对1960—2013年安徽淮河以南地区5—9月171次区域性暴雨个例进行分析,以研究其时空分布、大尺度环流分型及物理量场分布特征。研究表明：安徽淮河以南区域性暴雨大尺度环流特征主要表现为中高纬“2脊1槽”型。暴雨主要是边界层偏南风急流、低空西南急流和高空西风急流三者垂直方向上耦合的结果,暴雨区多位于南亚高压北侧,高空西风急流南侧,低空急流左前方和边界层急流中心的左侧及850 hPa暖切南侧,且垂直方向上呈现湿位涡正负区叠置的形势,为暴雨的产生提供不稳定层结条件。     

安徽汛期淮北区域性暴雨大尺度环流特征及成因分析

本研究利用合成分析、EOF分解、显著性差异检验、相关分析等方法对1960—2010年安徽淮北地区5—9月25个区域性暴雨个例进行分析来研究安徽地区淮河以北区域性暴雨时空分布、大尺度环流分型及物理量场分布特征,从气候背景角度出发了解其成因分析,为预报提供有益参考。研究表明：安徽淮北区域性暴雨大尺度环流特征主要表现为两脊两槽型。暴雨区多位于高空西风急流入口区南侧和低层低涡辐合中心东南侧、闭合经向垂直环流上升支下方。冷空气分别从高低层同时入侵,高层冷空气以高值位涡柱的形式向下入侵。暴雨区多位于垂直上升速度中心和湿位涡负值中心略偏北,垂直方向上呈现湿位涡正负区叠置的形势,且低层的对流不稳定和中高层的斜压不稳定相结合,使得大气不稳定性增强是造成淮北区域性暴雨的主要原因。     

重庆西部区域性阻塞型暴雨浅析

利用1981—2010年重庆市34个气象观测站的日(20时—20时)降水量资料及空间间隔为2.5°×2.5°的NECP/NCAR逐6小时再分析资料,对重庆西部区域性阻塞型暴雨天气过程进行统计合成分析,结果表明：(1)导致渝西阻塞型暴雨的大尺度环流背景场为稳定的“两槽一脊”型环流,贝加尔湖低槽与东移的四川盆地低槽同位相叠加,副高西伸并稳定维持,位势场呈现“西低东高”的特点;(2)来自于南海地区的水汽持续输送至重庆西部地区为暴雨过程的产生和维持提供了有利的水汽条件;(3)暴雨发生前后温湿场发生了明显变化,温度场上暴雨发生前和发生时暴雨区附近有着较强的暖平流,而暴雨发生后为明显冷平流,湿度场上700hPa上10g/kg等比湿线及850hPa上15g/kg等比湿线可作为渝西阻塞型暴雨的一个预报参考指标。     

相似环流背景下2次暴雨过程对比分析

为了提高抚顺地区暴雨短期预报能力,利用自动站观测资料、探空资料及NCEP再分析资料,对2013年7月9日和2013年8月16日抚顺地区暴雨天气过程进行对比分析。结果表明,2次过程均发生在偏西气流的纬向环流形势下,500 hPa贝加尔湖冷空气东南移是造成抚顺地区暴雨的主要影响系统。但不同点在于冷空气的输送形式,“07.9”暴雨过程是由贝加尔湖脊向东南方向移动导致,“8.16”暴雨过程主要是贝加尔湖脊前横槽南下所致。2次过程200 hPa均存在强盛的高空急流,但分流区的位置不同,“8.16”暴雨过程高空急流分流从辽宁西边界开始,从而有利于强暴雨的发生。低空急流、高空急流分流区的位置以及地面系统不同是导致2次暴雨强度差异的直接原因。     

台风“达维”路径变化及物理量诊断分析

近年来,台风对辽宁地区的影响越来越严重,由台风引发的暴雨灾害对人们生产生活造成的影响也越来越大,台风暴雨因其雨势强、持续时间长、影响范围广,成为暴雨灾害中常见和最严重的一种,因此对台风暴雨的特点及其预报技术的研究尤为重要。.笔者主要通过环流形势演变及双台风效应,阐述台风达维的移动路径变化,以常规天气图资料为基础结合物理量场对台风“达维”造成暴雨的原因进行了全面分析。结果表明,达维环流本身动力条件强,而弱冷平流的低层涌入台风环流加强了低层扰动的辐合作用,低空辐合高空辐散构成强烈的上升运动;与西风带急流耦合,冷暖空气交汇为暴雨提供了有利条件;西南急流配合宽而深厚的水汽输送带为此次过程提供了充沛的水汽。通过此次总结为今后的台风暴雨预报打下良好的基础,更有助于本地区台风暴雨预报准确率的提高。     

一次锋前暖区暴雨成因分析

利用常规气象观测、自动站、区域雨量站、卫星、雷达、再分析等资料,对2015年8月发生的一次锋前暖区暴雨进行了综合分析,结果表明：此次暴雨发生在西风槽东移和副高东退南压的环流背景下,以热力条件为主导引发的锋前暖区强对流性降水是此次暴雨产生的主要贡献者;暴雨发生在高空急流右后侧的显著辐散区,700hPa暖式切变线、850hPa冷式切变线、地面干线以及SI<-2℃相重叠的区域;850hPa切变线上的中尺度气旋性涡旋、自动站极大风速风场切变线以及中尺度涡旋是本次暴雨的直接触发系统;由于数值模式850hPa切变线位置预报的偏差,使得中低层流型配置由前倾误导为后倾结构,直接影响了模式热力条件预报的准确性,其结果是增强了西部动力条件而弱化了东部热力条件,最终导致暴雨落区预报偏差;锋前暖区暴雨预报的关键是触发不稳定能量释放的条件,对于此类暴雨应多关注边界层风场的变化,加强新型监测资料的综合分析和应用。     

柳州强对流天气的气候特征及环流背景分析

为了解柳州市强对流天气的气候特征及其发生的大气环流背景,提高强对流天气的预报准确率和防灾减灾服务,利用广西柳州市各气象观测站1951年以来的常规观测资料以及2005年以来的中尺度自动气象站资料,运用统计分析方法,对柳州市强对流天气的类型和气候特征进行分析。结果发现：柳州市的强对流天气主要有冰雹、雷雨大风和短历时强降水3类,冰雹主要发生在2—4月,其年代际变化呈单峰型,1970—1990年为冰雹高发期;雷雨大风年代际变化呈线性减少趋势,平均每10年约减少18.9次,1990年以前较多,1990年以后迅速减少;短历时强降水主要发生在汛期的4—9月,其年际变化趋势不明显。在统计分析的基础上,选取典型个例,利用NCEP再分析资料,分析各类强对流天气的环流形势特征,结果表明：冰雹发生前广西200hPa处于槽前西南急流中,500hPa处于槽前,850hPa贵州境内有低涡切变,柳州处于低涡东南部和西南急流左侧强烈辐合区中,地面一般有强烈的暖低压或低压倒槽发展;短历时强降水发生前广西地面一般处于锋前暖区中,多为暖区暴雨;雷雨大风则主要有副高边缘型、低槽冷锋型和低槽+副高边缘型3类。     

高低空急流在一次暴雨过程中的动力作用

利用常规台站降水资料和NCEP/NCAR一日四次的1°×1°再分析资料,使用天气动力学诊断方法,分析了高低空急流及其次级环流在辽宁2010年8月4至5日区域性暴雨过程中的动力作用。结果表此次暴雨过程发生在“东高西低”的大尺度环流形势下,强降水发生在584~588 dagpm 等值线之间,主要影响系统是高空槽、副热带高压外围西南气流和切变线。在暴雨过程中,高空急流的加强东移对低空急流加强和发展起着重要的作用,也是辽宁东部低空急流加强和发展的重要动力原因。辽宁东部的低空急流的北侧上升支刚好位于暴雨区上空,为暴雨过程提供了有利的动力条件。暴雨区出现在200hPa 高空急流入口区右侧、850hPa 西南低空急流左侧。高空急流入口区北侧上升,南侧下沉的次级环流圈是本次暴雨的独特特征。在高空急流强盛期间,影响暴雨区的次级环流是反环流圈,即在辽宁上升,在辽宁以南地区下沉;而在降水后期,随着高空急流减弱,快速东移,由辽宁东部低空急流北侧的上升支,与辽宁以北的西北风低空急流的南侧的下沉支形成正环流。本次过程中低空形成两支急流,且低空急流的次级环流恰好镶嵌在高空急流的次级环流中,次级环流的方向转变均是本次暴雨过程中的重要特征。     

台风背景下重庆暴雨的环境场对比分析

为了摸清远距离台风和重庆暴雨的关系,笔者统计分析了2000—2014年台风背景下重庆暴雨个例共计57个,指出与重庆暴雨统计关系最密切的台风路径分别为西行路径和北上路径;从年际变化和月际变化上分别对其进行统计分析,发现影响重庆暴雨的台风一般最早出现在4月中旬,最晚出现在10月初,6—8月最多,其中7月发生远距离台风暴雨次数最多;通过合成分析发现,造成区域暴雨的西行台风和未达到区域暴雨的西行台风暴雨的环流背景存在明显差异;对产生重庆暴雨的台风流场进行对比分析,得出易造成重庆暴雨的4种类型的环流形势:东高西低型,西风倒槽鞍型场流型,中纬度低压流型和平直西风型。     

青岛地区降雪时空特征及环流成因分析

为了研究青岛地区的降雪特点及形成原因,使用1961—2009年实况观测及NCEP全球再分析格点资料,统计分析了青岛地区降雪的时空特征,并采用合成分析和物理量诊断的方法对青岛大雪进行了环流分型和物理量特征分析。结果表明:青岛地区降雪最早月份11月,最晚月份4月。年平均降雪量10 mm左右,东北和西南多、东南少;年平均降雪日数10天左右,西北多、中部少。月平均降雪量、降雪日数均呈中间高、两头低的月际变化特征,12月、1月、2月多,11月和4月少。小波分析表明,年降雪量和降雪日数均存在19年左右的周期。大雪最早出现在11月下旬,最晚3月中旬。大雪的环流形势分为冷槽东移型、平直环流型和横槽转竖型3种,主要环流形势为冷槽东移型;高空明显的冷空气入侵,地面冷暖空气交汇,低层水汽供应充分,湿度大,低层辐合、高层辐散,引发青岛地区明显的降雪天气。物理量特征分析给出了青岛大雪预报的一个预报着眼点。     

相似环流背景下降水量级差异甚大的2次过程对比分析

为研究夏季暴雨空、漏报问题,利用常规气象观测资料、FY-2D气象卫星、雷达、自动气象站加密及NECP再分析等资料,对相似环流背景下2012年7月降水量级差异甚大的2次过程进行对比分析,结果表明：在大尺度相似环流背景下,上下游系统配置及有无中尺度系统生成是2次降水量级差异的主要原因。7月6日短波槽在东移过程中冷空气减弱,同时降水的动力、水汽以及不稳定条件变差,山西中南部出现小阵雨;7月8日冷空气东移加强,高度场与风场呈现非地转特征,中尺度切变线、中尺度急流、中尺度涡旋生成,影响降水的水汽输送及水汽辐合加强,山西中南部对流发展,出现区域性暴雨天气。因此,在相似环流背景条件下,通过分析上下游系统动态演变、物理量场高低空配置,对数值天气预报产品进行订正,以减少暴雨空、漏报。     

鲁西北一次农业致灾暴雨天气成因分析

为了揭示局地暴雨天气的成因,以期为此类农业灾害性天气的预报预警提供指示,笔者利用常规观测资料、加密自动站资料和多普勒雷达回波资料,对鲁西北地区2012年7月4—5日暴雨天气过程的环流背景、物理量场特征和中小尺度系统进行分析。结果表明：此次暴雨的主要影响系统是高空西风槽、切变线和低空急流;聊城地区水汽通量散度所揭示的强水汽辐合时间与垂直运动发展增强时间没有很好的对应,因此此次强降水时间较短;暴雨落区与强上升运动的发展区域在空间上相关性更好;对流层低层辐合线触发了不稳定能量的释放产生暴雨;此次暴雨过程的局地特点可以用中小尺度系统进行解释,而中小尺度系统的跟踪一定程度上依赖于区域站资料的开发应用;多普勒雷达的强雷达回波单体和阵风锋能较好地解释此次局地暴雨过程,多普勒雷达产品的应用有待近一步深化研究。     

2014年春季内蒙古2次大风降雪寒潮过程分析

对于环流特征相似的寒潮过程,其爆发的方式、产生的天气和影响的区域基本相似,但个别寒潮过程却存在较大的差异,造成预报上的误判。针对此类特例,基于常规气象观测资料,自动站观测资料和NCEP逐6 h 1°×1°再分析资料,应用天气学分析和诊断方法,对2014年4月24日（过程1）和5月1日（过程2）2次寒潮天气过程的环流、系统和爆发的动力、热力学机制等进行对比分析。结果表明：2次过程北半球中高纬500 hPa环流形势均具有两脊一槽的环流特征。寒潮区域升温明显,前期平均温度分别比历史同期偏高1.0~7.3℃和0.1~10.7℃,500 hPa冷槽和强锋区均在新疆北部堆积、爆发南侵;2次过程在爆发方式和成因上存在着较大的差异,过程1中促使寒潮爆发流场为横槽转竖,槽前疏散结构和正涡度平流使低槽切断出低涡并东南移,冷平流中心移至槽前,横槽转竖寒潮爆发。过程2为低槽东移,冷槽移过阿尔泰山和蒙古高原加深东移,冷空气入侵内蒙古,寒潮爆发。虽然2次过程均造成了全区范围的强降温,但由于上述影响方式和成因的不同,使得大风、沙尘暴和降水呈现出不同的影响特点。寒潮过程中大风和沙尘暴的分布除与冷平流有关外,还与高空动量下传的地点和时间密切相关,对于寒潮过程中的降水而言,低层的温度层结及其水汽输送特点,决定了不同地区的相态变化和降水的量级。通过关注环流相似寒潮过程中的爆发方式和动力过程,对于正确预报寒潮天气造成的不同地区的降温、大风、沙尘和降水具有很好的借鉴意义。     

高低空急流耦合对内蒙古东部持续性暴雨的触发作用

为了研究内蒙古东部地区暴雨特征,防范暴雨引发的洪涝灾害对农业产生的影响,利用NCEP/ NCAR再分析资料、常规观测资料,对2011年7月24日—28日内蒙古东部地区持续4天暴雨天气过程进行分析和总结。结果表明：（1）此次暴雨天气过程是在鄂霍茨克海阻塞高压坝阻挡华北低槽东移形成的稳定大尺度环流背景下,伴随副热带西风锋区高低空急流耦合作用共同产生的;（2）200 hPa高空急流与850 hPa偏南低空急流的长时间维持和稳定配置产生的耦合作用,为内蒙古东部地区持续暴雨天气的形成提供了有利的动力和热力条件,触发了暴雨天气。     

2018年6月12日广西暴雨预报失误分析

旨在研究2018年6月12日广西暴雨天气过程出现桂西漏报,桂东空报的原因,为今后预报提供参考,利用常规地面观测资料、探空资料和数值预报产品资料,对天气形势和物理量场进行分析,结果表明：暴雨过程预报不仅要注重大的环流形势分析,还要考虑水汽、能量条件的分析;预报员先入为主的预报思路和过分依赖数值预报产品,使得在其他要素分析的过程中侧重点不同,没有全面把握水汽、能量、动力条件的分析;中短期预报效果不好时,可以通过短时临近预报弥补。