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“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。     

2012年潍坊地区首场局地大暴雨天气成因分析

利用常规观测资料、地面加密区域自动站观测资料、NCEP/NCAR 资料、FY-2E卫星云图等资料对2012年7月4～5日潍坊地区出现的首场局地大暴雨天气过程进行了分析。分析表明：此次局地大暴雨的主要影响系统为高空低槽、低涡切变线、低空急流和气旋。局地大暴雨区域与水汽通量大值区和辐合中心比较对应。超低空急流出现的时间和位置对降水强度的增加和出现的区域具有重要作用。地面中小尺度辐合中心的持续时间对此次局地大暴雨的贡献较大。临朐区域站出现大暴雨与特殊地形有关。此次暴雨是出现在等θe线陡立密集区内、对流层低层MPV1<0的对流不稳定条件下且MPV2绝对值得到较大增长的区域。中尺度对流云团范围和强度的不断变化对判断暴雨的发生发展有重要的指示意义。     

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。     

2015年秋季台风“彩虹”暴雨诊断分析

为了探讨2015年秋台风“彩虹”造成广西特大暴雨，导致晚稻严重失收的成因，本研究利用区域中尺度自动气象站资料、常规地面站雨量观测资料和NCEP逐6小时客观分析资料（分辨率1°×1°，垂直方向26层），采用天气学诊断分析方法，对“彩虹”台风进行综合分析，结果表明：台风“彩虹”在副高引导下，沿590 dagpm线边缘向西北方向移动，并在近海加强，后期环流形势及地形条件有利台风强降水发生；第一阶段强降水基于台风本体及其不对称性结构，雨量集中在台风东侧急流辐合区内。第二阶段降水基于停编后台风残涡与高空槽、地面辐合线、季风急流和冷空气等相互作用而产生，雨量集中在东部南北向辐合区内；通过改变区域内地形高度设计的一组敏感性实验，研究了大容山和圣堂山两个暴雨中心的地形抬升作用，结果表明地形抬升作用对台风“彩虹”特大暴雨有显著的增幅作用；台风“彩虹”特大暴雨，导致东南部发生严重渍涝，是晚稻严重失收的重要原因。     

广西一次冬季暴雨的水汽特征分析

为分析2012 年1 月13—15 日广西暴雨过程的水汽来源、急流的输送作用和水汽饱和程度等特征,使用天气学分析和动力诊断的方法分析NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料、红外云图等资料。结果表明：孟加拉湾和南海是本次暴雨过程的2 个水汽源地,500~700 hPa 中低空西南急流的建立和加强使孟加拉湾成为主要水源地,加强了暴雨区的水汽供应。而这支急流的维持依赖于200 hPa加强的副热带锋区西风急流入口区南侧的强辐散作用。不同源地的水汽输送高度不同,水汽通量中心出现在700 hPa。600 hPa 以下为水汽通量辐合层,700~850 hPa 辐合强度远大于925~1000 hPa;水汽通量中心在暴雨区的上风方,水汽辐合中心在水汽通量中心沿气流去向的一侧,700~850 hPa 叠加的辐合中心处即为暴雨区,辐合高度的升高、湿层剧烈向上扩展都可作为暴雨征兆。以上分析得出了冬季暴雨过程中水汽条件的形成机制,得出预报着眼点,对提高此类暴雨预报准确率有较大作用。     

2008年7月4-5日山东暴雨天气过程分析

利用常规气象资料、物理量场资料和大气监测自动站等资料,对2008年7月4-5日鲁东南、鲁西南～鲁中西部出现的暴雨、局部大暴雨的天气过程,从天气形势、影响系统、物理量场诊断分析等方面做了研究,通过分析:此次过程为典型的西风槽与副热带高压边缘西南暖湿气流交绥造成暴雨的天气形势,低空急流的建立、发展和维持,为暴雨区提供了强的水汽输送和能量积累;由于中、低层缺乏切变线等辐合系统,山东虽然水汽通道很好,但水汽辐合集中在局部地区,只造成局部的暴雨天气;各种能量指数对暴雨预报有一定的指导意义.     

江淮流域3次致涝大暴雨过程的对比分析

为了掌握2011年梅汛期江淮流域强降水频发特征,揭示大暴雨天气发生发展机理,为今后暴雨预报提供有益参考。利用常规探测资料、中尺度加密站资料、雷达资料和数值模式产品资料对比分析了6月25日、7月5日和7月12日发生的3次大暴雨过程。结果表明：6月25日、7月12日强降水发生受西风带冷空气南下与低空倒槽发生相互作用,倒槽东侧的偏南气流提供充足的水汽,前者为弱冷空气与强热带风暴“米雷”外围云系结合的降水,属稳定性降水,后者为对流性降水;7月5日强降水发生于副高边缘,主要由上冷下暖的不稳定层结以及低空西南急流提供的充足的水汽供应所致。多普勒天气雷达基本反射率图可以较好地追踪强降水回波,在开展大暴雨天气联防和短时临近预警中凸现作用。     

2008年7月4-5日山东暴雨天气过程分析

文章利用常规气象资料、物理量场资料和大气监测自动站等资料,对2008年7月4～5日鲁东南、鲁西南～鲁中西部出现的暴雨、局部大暴雨的天气过程,从天气形势、影响系统、物理量场诊断分析等方面做了研究,通过分析：此次过程为典型的西风槽与副热带高压边缘西南暖湿气流交绥造成暴雨的天气形势,低空急流的建立、发展和维持,为暴雨区提供了强的水汽输送和能量积累;由于中、低层缺乏切变线等辐合系统,山东虽然水汽通道很好,但水汽辐合集中在局部地区,只造成局部的暴雨天气;各种能量指数对暴雨预报有一定的指导意义。     

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。     

山西多次暴雨过程微物理方案敏感性试验

为了能够使中尺度数值模式更精确预报暴雨天气过程,为提高暴雨短期预报业务能力,利用常规地面和高空观测资料和NCEP 1°×1°再分析资料,对2011年山西汛期的5次暴雨个例分别进行分析和多次数值模拟试验研究。结果表明：2011年山西5次暴雨过程形势各异,总体看来分为2种类型：冷云降水和暖云降水。冷云降水微物理参数化方案采用WSM6方案和Thompson方案模拟效果较好;暖云降水微物理参数化方案采用Kessler暖雨方案模拟效果较好。     

深秋季台风“海燕”(1330)引发广西特大暴雨的水汽和螺旋度分析

为了探讨深秋季台风暴雨的形成机制,利用CMA热带气旋最佳路径数据、NCEP/NCAR再分析资料、区域自动气象站资料和中国气象数据网提供的降水资料,采用天气学分析及诊断等方法,对引发广西特大暴雨的深秋季台风“海燕”(1330)进行了分析。结果表明：广西特大暴雨期间水汽输送完全靠台风环流本身,但其水汽辐合层伸展到较高的高度。广西的降雨开始于东边界水汽输入达到最大值之后开始减小、南边界由水汽输出转为水汽输入且开始出现明显突增现象时,最强降雨时段发生在南边界水汽输入达到峰值前后。冷空气侵入前期,增强了台风的斜压性,对暴雨起积极作用,但后期冷空气的加强完全破坏台风的暖心结构,使台风迅速填塞同时暴雨也很快结束。相对风暴螺旋度正值中心与强降雨落区有很好的对应关系,并且有至少6 h的提前量。深秋季台风暴雨预报应重点关注水汽辐合高度和冷空气的作用,而相对风暴螺旋度在台风暴雨预报中有非常好的指示意义。     

太原汛期短时强降水时空分布及影响因素

应用6—9 月太原7 个国家气象观测站1980—2015 年小时降水和月平均气温、2008—2015 年太原63个区域站小时降水、以及ECMWF ERA-interim 月平均再分析资料等，采用气候趋势系数、M-K检验、合成分析及显著性t 检验等方法，分析太原短时强降水时空分布，探讨城市热岛强度变化及环流异常对太原短时强降水的影响。研究表明：近36 年来太原汛期年均短时强降水日数为3.3 天，具有明显的年代际变化；6—9 月短时强降水呈现快速增加、迅速减少的特征，且以20~30 mm/h雨强为主；≥40 mm/h的强降水主要出现在7 月上旬末到8 月上旬；一日中短时强降水在16—17 时最活跃。太原城区短时强降水明显多于北部山区，主要表现在7 月。2008—2015 年区域站观测发现短时强降水呈现6—7 月迅速扩展到全市、8 月向东部收缩、9 月迅速减少并分散出现在东部的特征。近36 年来太原汛期城市热岛强度显著增强、太原城市化主要向南扩张可能是城区南部短时强降水明显增多的影响因素。短时强降水偏多年7 月，500 hPa 上西西伯利亚为高脊区，贝加尔湖为槽区，华北大部位势高度偏低，冷空气偏强，且西太平洋副高比偏少年明显偏西，从而使太原对流有效位能明显偏大，造成太原短时强降水偏多发生；偏少年则相反。该研究可为短时强降水预报和研究、城市防灾减灾提供有益参考。     

一次辽宁大暴雨发生发展的动力和热力机制

利用WRF模式预报,对2013年8月16日辽宁东北部地区发生的大暴雨过程,进行逐小时的中尺度分析,旨在找出此次大暴雨发生发展的动力和热力机制。结果表明：（1）该地出现如此罕见的大量级降水,是中β尺度对流系统造成的。在辽宁东北部地区形成“列车效应”,跟随中低层的引导气流,使强对流性天气系统依次通过该地,致使造成重大灾害;（2）抚顺山区地形的强迫抬升及对流层高层的正涡度平流辐散启动了大暴雨的产生;（3）中层的偏西干冷气流配合低层的西南暖湿急流辐合系统之间的相互作用形成了聚能机制。暴雨区中低空的上升运动和近地面的动力锋生,使中低层的潜在不稳定加剧。潜在不稳定的触发机制为中高层产生的上升运动。     

牡丹江丘陵区大豆食心虫种群动态及其与气象因子的关系

为了明确牡丹江地区大豆食心虫的种群动态及其与气象因子的关系,试验于2010—2012年利用性诱剂诱捕法在田间进行了系统的调查。结果表明：牡丹江地区大豆食心虫的始见期在7月末,高峰期在8月初至8月中旬,结束于8月末,发生期历时1个月左右;在降水量偏少的年份大豆食心虫的种群动态与日平均温度呈显著正相关,适量的降水会造成空气湿度大,这有利于蛾量的增加,而强降水的出现不利于食心虫的化蛹和成虫出土;在牡丹江地区日平均气温在21~24℃为大豆食心虫的发生适温,而持续的高温、干旱天气不利于成虫的发生。说明温度与降水量均为影响大豆食心虫发生的重要因子。     

天水地区暴雨特征、环流形势及概念模型分析

为提高天水地区暴雨预报及服务能力,利用1965—2011年天水地区地面观测资料以及Micaps实况资料,运用统计学方法、天气学原理以及中尺度分析技术,对天水地区暴雨进行分析。结果表明：天水地区暴雨近47年来年均发生频次约为2.38次,呈略减少趋势,幅度为每10年下降0.135次,但变化趋势不明显;暴雨发生时间主要分布在每年的4—10月,集中在7—8月;暴雨空间分布自渭北区—河谷区—关山区依次增多;天水地区暴雨分布与地形有一定的关系;天水暴雨的主要环流形势有4种,即：西低东高型、副高西北侧西南气流型、低涡切变型以及副高控制型;天水地区最常见的暴雨环流形势是副高西北侧西南气流型,西低东高型、低涡切变型以及副高控制型暴雨所占比例相对较少;各形势下的暴雨主要影响系统、动力以及热力条件各有不同。     

临沂地区暴雨气候特征及洪涝灾害特点

为了了解临沂地区暴雨的气候特征和洪涝灾害特征,笔者利用临沂地区10个气象站1962-2009年日降水资料分析全地区暴雨天气时空分布特点。结果表明：（1）临沂地区暴雨分布地域性明显,东南部多,东北部少;（2）临沂地区暴雨年代际变化呈现“多-少-多”的变化,现阶段呈明显增多的趋势;（3）临沂暴雨主要集中在6-9月,7月份最多;大暴雨出现在4-10月,7月份最多。临沂暴雨以局地性暴雨为主;（4）临沂大部分的暴雨历时超过到12 h,夜间出现暴雨的几率较大;（5）临沂暴雨天气影响系统有切变线、气旋、低槽冷锋、台风4类,切变线和气旋是主要系统;（6）临沂洪涝灾害具有范围广、发生频繁;季节性地域性明显;突发性强、破坏性强、损失大等特点。研究结果为暴雨预报及预防洪涝灾害提供了科学的参考依据。