甘南州2011年7月2—5日持续性暴雨天气成因分析

通过对2011年7月2日—5日甘南州出现的一次持续性暴雨天气过程成因的诊断分析,指出这次强降水天气过程与500 hPa上的切变线以及700 hPa强辐合区的位置密切相关。低层的强烈辐合为暴雨的发生、发展提供了动力条件。通过对物理量场的分析,发现这次持续暴雨过程中在中低层有明显的湿层及水汽的辐合,从而为降水提供了充足的水汽条件。在副高外围西南气流中的持续上升运动,源源不断地将水汽和能量向东输送到降水区,是形成这次持续性暴雨天气过程的主要原因。     

2013年8月16日抚顺特大暴雨过程分析

利用常规观测、加密自动站气象站以及NCEP/NCAR再分析等资料,分析了2013年8月16日抚顺特大暴雨过程。结果表明,抚顺“8.16”特大暴雨过程是一次极端降水过程,具有雨量大、持续时间长、范围广的特点。降水前15天维持高温高湿,低气压特点 。地面蒙古气旋、低层切变线、500hPa西风槽和副热带高压是强降水的主要影响系统。本次降水过程的水汽由多方向气流汇合。低空急流左前方辐合和高空急流右后方辐散耦合,是强降水产生的动力条件。水汽通量散度在降水前为低层辐合,高层辐散。降水开始后辐合中心向下发展,高层辐散明显增大,低层辐合明显加强,对流发展更加旺盛。本次暴雨产生在850hPa假相当位温场高能舌区顶部,垂直分布具有上干下湿不稳定层结。高层干冷空气向低层渗透,触发低层高温高湿不稳定能量释放。地形对降水作用有：1.迎风坡对西南气流抬升作用,2.喇叭口地形汇聚作用,3.浑河河谷狭管作用,4.山地的阻滞作用,5.喇叭口地形再次辐合,五种地形作用叠加而成。     

一次短时强降水过程的中尺度分析

为了提高短时强降水预报准确率,及时为政府提供准确的预报服务,笔者利用常规观测资料和Micaps系统提供的资料,使用天气学诊断和中尺度分析方法,对2015年8月1日夜间发生在山西省中部的短时强降水天气过程进行实况分析、中尺度分析和卫星云图分析。结果表明：强降水出现时间与 850 hPa切变线和地面辐合线移动,以及TBB负值中心的移向相联系;强降水出现在地面幅合线的附近,850 hPa暖切的南侧,200 hPa高空急流分流幅散区的下方;强降水出现的区域与TBB<-52℃区域,以及地面辐合线有很好的对应关系;强降水中心落在TBB值低于-52℃的负中心内。     

渤海西岸一次副热带高压边缘暴雨特征分析

为探究夏季西太平洋副热带高压边缘暴雨特征,改进暴雨天气预报模型和可预报因子,提高暴雨预报准确率。利用micaps、高低空风场、T639L60 物理量资料,对2010 年8 月4—5 日发生在渤海西岸的暴雨天气过程的环流形势、高低空急流、垂直速度、相对湿度特征进行分析。结果表明：副热带高压、西风槽和中低层切变线以及地面气旋是造成此次暴雨天气过程的影响系统,高空冷空气和低空暖湿空气在渤海西岸地区交汇触发了此次天气过程;高层辐散、低层辐合为空气上升运动提供了有力的动力条件,中低层的西南风急流和近地面层持续的偏东风为降水区提供了充沛的水汽;此次暴雨出现在副高588 dagpm 等值线与584 dagpm 等值线之间中低层存在切变线的位置和200 hPa 高空急流入口处的右侧、850 hPa 低空急流的左侧所对应区域;高低空急流增强、上干下湿的对流不稳定层结发展、空气上升运动增强、高层有干冷空气侵入、低层有较强暖湿空气输送预示将出现强降水天气;高低空急流减弱消失、低层暖湿空气输送减弱消失及干冷空气侵入低层预示强降水将减弱停止。     

山东省11月份大范围回流暴雪特征分析

回流暴雪是山东省秋冬季重要的灾害性天气之一,为加强对这类灾害性天气的分析研究,提升预报能力和水平,笔者利用常规气象观测资料,对2000年以来山东省11月份发生的回流暴雪天气过程进行了环流形势、中尺度特征及热力、动力诊断分析。结果表明,这期间的回流暴雪均存在雨雪相态转换,925 hPa以下的温度对降水相态有明确的指示意义;此类天气的概念模型是500 hPa和700 hPa在河套地区或东部是低槽,低层850 hPa从西南伸向山东的切变线,地面为西北-东南向的高压控制,直接影响系统包括：低槽、切变线和低空急流;大气湿度层深厚,到达对流层中层或更高;探空分析所有过程均存在逆温,这也是回流降雪的重要特征;在低层水汽通量散度场有强辐合,θse的低值区一直伸到中原腹地,在大气中高层出现对流性不稳定;散度场从下向上辐合辐散交替叠置,垂直速度场表现为从低空到对流层顶均是上升运动的特征。     

一次强降水过程的干侵入分析

为了研究内蒙古地区干侵入与暴雨短时强降水相关性,认识实际系统的演变和发展及其对短时强降水暴雨的发生发展的作用进行诊断分析,基于气象观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料和FY-2C2D卫星资料,通过卫星水汽图像和大气动力场相结合的方法揭示东北冷涡影响下2014年7月7日发生的内蒙古兴安盟地区降水过程中干侵入的特征及其对短时强降水发生发展的作用机制。结果表明：（1）对于这次过程而言东北冷涡是直接影响系统,明显有从对流层高层到对流层低层的干侵入,对流层高层具有低湿、高位涡的冷空气不断地向对流层的中下层侵入,促使低层出现了“上干冷,下暖湿”的垂直结构,有利于对流不稳定层结的形成,此时在地面锋面斜压性非常强,使暖湿空气抬升有利于形成短时强降水,出现强降水出现时间段均与低层不稳定最强及θ_se等值线呈上下密集分布的时刻。（2）在红外云图上表现为形成逗点云系,黑体亮温高值区与干冷区相对应,干冷区的伸入使得对流云团边缘亮温梯度增大,中心亮温值达到-53℃,短时强降水发生在对流云团东侧亮温梯度最大区域,短时强降水落区与梯度较大的区域移动方向一致。     

“7.21”山西北部罕见区域暴雨的诊断分析

为了更好地认识山西省北部区域暴雨形成机制,为防灾减灾提供精细化的预报信息,利用常规地面和高空探测资料、NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料、加密自动气象站资料以及FY-2E卫星TBB资料,对2012年7月20日20时—21日20时山西北部区域暴雨过程进行诊断分析。结果表明：（1）这次暴雨发生在200 hPa高空西风急流稳定加强、500 hPa阻塞背景下,低空低涡切变线是其主要影响系统,低空西南急流偏西偏北是其重要原因之一。（2）雨区上空对流层低层大气处于强对流不稳定状态,高层强的干侵入和低层弱北风的侵入是触发不稳定能量释放的重要机制。（3）地面自动站风场信息显示主要触发系统有中尺度涡旋、辐合和切变3种类型,3种类型造成的降水强度和持续时间均不同。（4）500 hPa垂直螺旋度的变化可表征强降水系统的发展和移动,而考虑水汽因子后的水汽垂直螺旋度能更好地反映雨区上空对流层中低层的动力场结构特征,对预报强降水落区和移动有很好的指示意义。     

山西中南部一次暴雪过程诊断分析

为了进一步分析山西中南部暴雪过程的形成原因,笔者利用常规和非常规气象观测与监测资料,针对2014年2月4—6日山西中南部暴雪天气过程,从高空、地面天气形势、中低层流型配置、雷达回波及物理量场的空间垂直剖面进行综合分析。结果显示：该次暴雪过程以500hPa西风槽、南支槽相继影响、地面倒槽前部东南气流的控制为背景。500hPa西风槽,700hPa西南急流与横切,850hPa东南急流为该次暴雪的中尺度有利配置。回波强度在15~30dBz,属连续均匀的稳定性降雪回波。物理量场的相对湿度在200hPa以下为大于80%的湿空气柱、对流层为一致的上升运动、高层辐散与低层辐合构成了有利于强降雪的环境条件。     

贵州2012 年7 月中旬两次强降水过程对比分析

2012年7月中旬贵州遭受区域性强降水,利用NCEP/NCAR逐6 h 1o×1o再分析资料、常规气象观测资料和地面加密观测资料,分为两阶段从影响系统和形成机制方面进行对比诊断分析。结果表明：第一阶段影响系统主要有高空槽、中低层切变线和低空急流,地面辐合线是强降水的主导因素,属于对流性降水天气,第二阶段主要受高空系统（高空槽和低涡）影响,对流性和稳定性降水并存;水汽通量辐合中心及强弱能很好的指示强降水落区,大气不稳定更易造成短时强对流天气,中低层气旋性涡度和高层反气旋性涡度的配置更有利于强降水的发生。     

2013年夏季阜新地区2次暴雨物理量对比分析

利用常规气象资料、NCEP 1°×1°再分析资料对阜新地区2013年7月1日和15日2次暴雨过程的物理量场特征进行对比分析,结果表明：副热带高压边缘偏南气流提供了较好的水汽条件;近地面层强辐合高层强辐散的配置增强了大气的抽吸作用,导致暴雨区上空较强的垂直上升运动,利于降水的加强;强降水发生在最大上升速度对应的地方而不是低层上升速度区;近地面层水汽通量和垂直螺旋度的分布与阜新暴雨落区有良好的对应关系;假相当位温大值区或等值线较密集区是暴雨多发区。     

山西省2011年11月28-29日暴雪天气过程诊断分析

为了深入研究山西产生暴雪天气过程的环流背景、影响系统及在强降雪期间物理量场空间结构的有利配置,针对2011年11月28-29日山西区域性暴雪天气过程,从500 hPa环流背景、中低层影响系统的相互配置、fy-2c红外卫星云图的演变特征、物理量场（垂直速度、散度、相对湿度）的空间垂直剖面进行了综合分析。结果表明：该次暴雪天气过程是在500 hPa西风槽、700 hPa切变与850 hPa持续偏东风的共同作用下形成,700 hPa切变与fy-2c云图上云团的演变过程息息相关,尤其位相变化一致,构成了暴雪产生的直接影响系统,强烈的上升运动,深厚湿层、上散下合流畅配置构成了强降雪产生的有利条件。该次暴雪天气过程的综合分析研究,给出了今后暴雪预报具有指导性意义的参考信息。     

2013年山西5次典型强对流天气分析

为了更好地为农业生产预防冰雹、减少灾害损失提供有效的气象预报服务,本研究利用多种气象观测资料,对2013年5次典型强对流天气进行了综合分析。结果表明：（1）冰雹发生在高能、高湿以及较强抬升条件的有利天气背景下,大尺度强迫抬升、低层中尺度露点锋和地面辐合线是强对流天气的重要触发机制。（2）冰雹极易发生在午后SI明显减小,Ki指数、500 hPa与850 hPa温差以及CAPE明显增大,同时垂直风切变较大、0℃和-20℃层高度分别在600 hPa和400 hPa左右的情况下,湿度条件较好时会伴随短时强降水天气,强气流控制下常伴随雷暴大风。（3）冰雹常出现在对流云团成熟时、TBB等值线梯度最大值东南侧,且组合反射率因子强度＞55 dBZ的对流单体内。（4）地面温度异常变化、气压梯度较大、风向顺时针旋转及风速极值同时出现可视为强对流天气发生前的一种信号。     

2011年7月2—3日山东大范围暴雨过程的诊断分析

为了进一步探讨山东短时暴雨发生发展的中尺度物理机制,分析强对流来临之前的中尺度信息,提高山东地区暴雨预报的准确率,利用常规观测资料,FY-2E卫星TBB资料和NCEP/NCAR 1°×1°的6 h再分析资料,对2011年7月2—3日山东大范围暴雨过程进行天气动力学诊断。结果表明,此次山东大范围暴雨是由高空冷涡、地面气旋、副热带高压等系统共同影响产生;副热带高压的稳定少动,低层切变线的出现,充沛而又深厚的水汽等条件的合理配置,造就了这次大范围暴雨;暴雨出现在850 hPa上MPV1正负值过渡带、MPV2弱负值区附近,是对流不稳定与斜压不稳定相结合的地区;研究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导作用。     

广西汛期2次暖区暴雨成因的对比分析

为了加深对华南暖区暴雨的认识,提高此类暴雨的预报准确率,利用常规气象观测资料、广西中尺度站逐时雨量资料及NCEP1°×1°格点再分析资料,对广西2015 年5 月14—15 日（简称“5.14”）和6 月13—14 日（简称“6.13”）2 次暖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850 hPa 一致的偏南气流中,暴雨发生前有不稳定能量的积蓄,低层925~850 hPa 较强的垂直风切变加强了对流系统的发展,中尺度地面辐合线是不稳定能量释放的触发机制。所不同的是：“5.14”暴雨过程期间副高加强西伸,中尺度对流系统呈现出准静止的特点,对流云发展旺盛,属于积状云为主的混合降水回波;锋前?型高能舌区较为宽广,低空急流强盛且伸展高度较高,有利于大气中低层水汽的输送以及垂直运动的发展。“6.13”暴雨过程期间副高减弱东退,“列车效应”造成持续降水,对流回波伸展高度较低,属于层状云和积状云混合降水;整层高湿的环境降低了蒸发率,有助于出现范围较大的降水。     

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。     

干旱沙漠区一次局地极端大暴雨的分析研究

为了提高干旱沙漠区极端降水天气的预报预警能力和缓解本地水资源严重短缺问题。本研究利用常规观测图、FY-2D云图、区域自动站雨量、单站气象要素和NCEP再分析资料,对2013年5月15日干旱沙漠区民勤县局地极端大暴雨的成因进行诊断分析。结果表明,此次局地大暴雨具有出现时间特殊、雨强大、酝酿时间长,且发生在降水极少的干旱沙漠区的特点。主要影响系统是500 hPa新疆低槽引导冷空气南下,中低层切变线缓慢东移,配合地面风场辐合;水汽输送通道有西南和东南两个,东南急流引导的水汽是此次过程主要的水汽来源。中低层辐合、高层辐散及整层上升运动是这次大暴雨的动力条件;K指数、CAPE指数、Si指数的大值区、θse高能舌延伸位置偏北偏东与此次大暴雨区相符;2个中尺度对流云团的合并发展是造成此次大暴雨的重要原因。     

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。