山东半岛北部090717特大暴雨分析

对2009年7月17日夜间山东半岛北部的特大暴雨过程进行了总结分析。环流形势分析表明:副高边缘暖湿气流、冷空气和低涡切变线的共同影响,是造成此次半岛北部特大暴雨的主要原因,暴雨区与588线和切变线位置密切相关;17日夜间副高长时间稳定少动是造成此次强降水非常重要的原因之一;不稳定的大气层结、K≥36℃对夏季大尺度系统背景下局地强对流的预报具有指示意义。雷达资料分析表明,此次特大暴雨是混合性降水,从渤海不断有平行的条状强降水回波带生成发展东移,回波带中有对流单体不断加强,强降水回波持续时间较长,导致特大暴雨的产生;对于局地强降水,数值预报产品预报的降水量远远小于实况,实际工作中要综合分析,不可偏信。     

山东西北部两次局地大暴雨过程对比分析

[目的]对比分析山东西北部2次局地大暴雨过程。[方法]利用自动站观测资料、探空资料及NCEP再分析资料,从环流形势、影响系统和物理量场方面,对2010年7月18日夜间和8月9日夜间发生在山东西北部地区的2次局地大暴雨天气过程进行对比分析,探讨山东局地大暴雨的内部结构以及形成的可能机理。[结果]这2次暴雨均产生在500 hPa槽前西南气流的前部,在850 hPa附近的锋区中,大气均有较强的斜压性;2次暴雨均发生在低层有西南暖湿气流和850 hPa有切变线影响下,θse高能舌后部的密集区内常是暴雨易发地带,暴雨区与垂直速度大值区有较好的对应。不同点是：前次暴雨过程,700 hPa有明显的西南风低空急流与切变线,大降水区主要为700 hPa暖切南部地区;而在后次暴雨过程中,没有明显的西南风低空急流与切变线,大降水区处于两高之间。[结论]该研究为今后此类暴雨的预报提供有价值的思路。     

临沂一次局地大暴雨成因分析

[目的]研究2010年8月3日晚至4日凌晨临沂一次局地大暴雨过程的成因。[方法]利用MICAPS天气图、NECP分析场实况资料、加密自动站资料和多普勒雷达产品等,从发生的天气背景、中小尺度特征以及中小尺度系统发生、发展物理机制等方面详细分析了2010年8月3日晚至4日凌晨临沂一次局地大暴雨、特大暴雨过程,探讨此次大暴雨过程的成因,并尝试从中找出一些短历时强降水发生的规律。[结果]此次局地大暴雨过程短时降水量大,局地性特点明显;主要影响系统为副热带高压、西风槽和地面中小尺度低压,是由不同尺度、不同高度的多个系统共同作用的结果。上冷下暖的不稳定层结蓄积了大量的不稳定能量,是强降水发生的基本条件;上空底层为辐合切变线,上空有一层深厚的西南—西北—偏东气流的垂直切变、湍流层;上下系统的共同作用触发了上升气流的产生,使不稳定能量得以释放;由于不稳定能量的释放,西北气流被切断消失后,上升气流使西南气流向上发展,与东风波相接形成新的垂直切变,是强降水持续时间较长的一个原因。副高边缘的西南气流是此次降水过程的水汽来源,为大暴雨的产生提供了充足的水汽供应。发展、增强中的系统会使系统的移动速度变慢,从而增大降水量,也是强降水维持时间较长的一个原因。[结论]该研究为今后的预报工作积累一定的经验。     

豫北一次区域性大暴雨过程分析

[目的]分析豫北一次区域性大暴雨过程。[方法]利用常规天气图、乡镇雨量站、卫星云图等资料,采取天气学诊断方法,从大尺度环流背景、影响系统、物理量场、地形影响等方面,初步分析了2010年8月18～19日发生在河南省北部的区域性大暴雨天气的成因。[结果]此次强降水具有明显的中尺度特征,主要影响系统是地面中尺度辐合线、中低层切变线和低空西南急流。低空西南急流为大暴雨的产生输送了充足的水汽,地面辐合线加大了辐合上升运动和水汽辐合。低层大气散度辐合中心正处于河南北部,垂直速度强上升区也在豫北地区,为暴雨产生提供了足够的动力条件。地面中尺度辐合线的产生、发展和位移对暴雨和短时强降水的发生时段、落区有很好的指示性。K指数大值区和假相当位温(θse)低层大值区均在垂直方向上呈Ω分布,对强降水预报有指示意义。强降水中心与喇叭口地形相对应,地形雨特征明显。[结论]该研究为此类暴雨的预报提供了参考依据。     

一次罕见的局地大暴雨动力条件诊断分析

[目的]分析一次罕见的局地大暴雨动力条件。[方法]利用常规资料、地面加密自动站资料、风廓线雷达资料和多普勒雷达资料,对2010年8月3日临沂地区出现的一次强降水、局地大暴雨天气进行分析,探讨产生此次局地大暴雨的动力条件。[结果]这次降水过程主要是受副热带高压边缘的西南气流、西风槽前从中高层向南渗透的小股冷空气和高层（10 km以上）一直维持的东风波等不同尺度、不同高度系统共同作用的结果;大气层结的不稳定是强降水发生的前提,地面辐合、东风波与中高层西北气流的相互作用触发了不稳定能量的释放,副高边缘的西南气流提供了水汽供应。此次降水过程降水时间短、强度大、雨区移动呈现明显的方向性,具有明显的中尺度强对流系统特征,强降水的落区与加密风场辐合汇点的位置非常吻合,可以根据加密风场辐合位置随时间的移动推断下一时刻强降水的落区。风廓线雷达资料与多普勒雷达风廓线产品结合分析可以更准确地反应大气垂直风场结构。[结论]该研究为暴雨预报提供一定的参考依据。     

鲁西南一次强降水天气过程特征分析(英文)

[目的]分析鲁西南一次强降水天气过程的形成机制。[方法]利用环流形式资料、物理量场资料、雷达回波演变数据以及数值预报检验,对2010年7月16~17日鲁西南一次强降水天气进行分析,探讨此次天气过程的形成机制。[结果]在我国东部环流径向度较大的情况下,蒙古地区高空冷涡分裂冷空气南下,从西侧冲击副高边缘西南气流。冷涡、副热带高压边缘切变线是此次强降水天气过程的主要影响系统,西南急流对暖湿气流的输送为较强降水的产生提供了水汽条件,高低空急流和低空切变线为降水的产生提供了动力抬升作用。[结论]该研究为强降水预报提供一定的参考依据。     

2011年8月5～6日局部大暴雨过程分析

[目的]分析2011年8月5～6日发生在湖南的局部大暴雨过程。[方法]利用湖南省内区域自动站资料、探空资料、高空资料和雷达资料对2011年8月5～6日发生在湖南的暴雨过程的形成机理进行了深入分析,重点探讨洞庭湖局部区域大暴雨中反射率、径向速度及相关物理量因子的演变情况,同时检验欧洲中心高度场和风场的模式预报。[结果]此次过程是在东部沿海有台风的影响情况下局部发生的大暴雨天气过程,大气环流背景是两脊一槽形势,主要影响系统是高空低槽和中低层切变线附近以及地面弱冷空气,且200hPa存在分流现象,暴雨落区位于850 hPa的东侧和南侧;强对流的发生前,维持高K指数或K指数迅速增大,CAPE值迅速增大和SI指数的快速减小,同时当地环境有足够的水汽弥补了因中低层没有急流存在而产生的水汽的输送;在雷达回波上有2条路径的回波云团输入到强对流风暴,同时中层有干空气侵入风暴内,造成强风暴单体的缓慢移动及强度维持,在速度产品上低层存在逆风区和强的辐合区。EC 500 hPa高度预报场与实况对比发现预报的台风内部高度值比实况偏大,高压中心比实况偏小,48 h预报比24 h预报误差大些;500和850 hPa的UV分量的预报场48 h的误差比24 h大,500比850 hPa的误差大,对台风的预报误差均较大,在切变线附近或槽线附近误差亦较大。[结论]该研究为暴雨预报提供参考。     

一次灾害性暴雨过程分析

[目的]分析丹东地区一次灾害性暴雨天气过程。[方法]利用实时资料,从环流形势、影响系统、低空急流对暴雨的触发作用以及稳定度和动力条件,对2009年6月9日一次灾害性暴雨天气过程进行初步诊断分析。[结果]蒙古气旋为暴雨的产生提供抬升的动力,江淮切变线将南部水汽源源不断地向北输送,副高西侧有江淮切变线,东侧的西南气流叠加形成的西南急流在丹东南部有水汽通量的幅合,使南来的水汽在丹东南部堆积抬升,水汽凝结潜热释放,加强了中尺度上升运动,致使此次强降水持续时间较长,从而产生暴雨。[结论]该研究为暴雨预报提供一定参考。     

2010年盛夏一次转折性天气过程诊断分析

[目的]分析2010年盛夏山东省滨州市一次转折性天气过程。[方法]从短期预报思路出发,着重从环流形势、物理量场及雷达回波等方面,对2010年8月4-5日滨州市大到暴雨、局部大暴雨过程的成因进行了分析。[结果]西风槽及冷空气是造成这次降水的触发机制,副热带高压边缘暖湿气流和高空低槽是造成这次降水的主要系统;这是一次典型的副高西北侧叠加西风槽的降水过程。前期持续高温,500 hPa冷空气使对流发展加强,是造成这次降水局地性强的主要原因。在预报暴雨中,比湿、K指数、SI指数是一个很好的物理量和参考指标;暴雨形成过程中K指数是一个增大的过程,暴雨结束或雨强减弱过程K指数明显减小,SI指数指示了对流性降水的发展。雷达回波分析发现,此次过程中短时出现了中气旋,由于在移动过程中很快减弱并消失,在滨州西部形成了强降雨和大风,没有生成冰雹。[结论]该研究为今后此类天气的预报提供经验。     

2010年8月晋城一次大暴雨天气过程分析

[目的]分析2010年8月晋城一次大暴雨天气过程。[方法]利用常规气象资料、自动站资料、多普勒雷达资料、卫星云图等资料,从环流背景、物理量场、卫星云图、雷达回波特征等方面,对2010年8月18～19日发生在山西晋城的一次强降雨过程进行综合分析。[结果]此次暴雨产生于西低东阻的环流场中,是在中低层切变线、低空急流等有利的天气形势下产生的,低层切变、风向辐合均有利于晋城地区附近不稳定空气的抬升,而对流层低层和地面冷空气的入侵是这次对流天气产生的主要触发机制;西南低空急流为暴雨区输送了充沛的水汽,高温高湿为暴雨的发生积蓄了大量的不稳定能量;这次过程的主要降水系统是地面中尺度切变线扰动激发的对流回波单体,对流回波单体在中低空西南气流的引导下,向晋城移动形成列车效应,在晋城地区产生了大暴雨;多普勒雷达资料揭示了此次中尺度暴雨系统的发生、发展、移动的特征;强降水中心位于TBB低值中心后方的梯度大值区内。[结论]该研究为此类短时暴雨的预报、预警提供借鉴。     

暴雨预报的力子天气学模式和应用实例(英文)

[目的]对2010年湖南汛期13次暴雨过程进行力子天气学分析。[方法]采用力子天气学原理,通过对2010年出现在湖南的13次区域性暴雨天气过程进行合成分析。[结果]2010年湖南汛期的13次暴雨都与自组织的辐合水气流密切相关,暴雨是自组织辐合水汽流爆发后所产生的必然结果;自组织辐合水汽流的孕育区对应未来12-36小时出现暴雨的区域;自组织辐合水汽流孕育区一旦消失,则未来12-36小时不会有区域性暴雨出现;自组织辐合水汽流孕育区产生在大尺度南北力子偶的交汇域。[结论]南北力子偶是否存在可以作为汛期区域性暴雨的短期预报模式。     

2010年7月吉林省暴雨诊断分析和水汽后向轨迹模拟

[目的]分析2010年7月吉林省暴雨过程和水汽条件后向轨迹模拟。[方法]利用常规天气图实况资料和NCEP每6 h一次、2.5°×2.5°再分析资料及NOAA的GBL资料,对2010年7月导致吉林省洪水的暴雨过程进行物理量诊断分析,同时使用HYSPLIT后向轨迹模式对水汽来源进行模拟。[结果]高空辐散和低空辐合同时存在产生的上升运动是暴雨出现的动力条件;低空切变诱发的不稳定能量促使了大暴雨过程的产生;此次降水过程的水汽来源分为南部海域的水汽、北部高空的水汽输送和当地水汽源3个部分。[结论]该研究为暴雨的预报和分析提供一些参考依据。     

陕西南部地区一次大暴雨过程的干侵入分析

[目的]对陕西南部地区一次区域性暴雨天气进行诊断分析。[方法]利用NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料、常规观测以及自动雨量站资料,对2010年7月16～18日发生在陕西南部地区的区域性暴雨的大尺度环流背景场进行了分析;并利用经向风、相对湿度以及假相当位温等物理量,探讨了干侵入的特征及其在暴雨中的作用。[结果]500 hPa中高纬度形势比较稳定,大陆高压、副热带高压稳定少动,700、850 hPa切变线或低涡是造成陕南地区产生大范围暴雨的主要影响系统。登陆台风对暴雨的作用非常明显,台风与副高相互作用,不仅使得低空急流得以形成和加强,还将水汽和能量源源不断地输送到陕南地区,为暴雨的增幅起到重要作用。此次暴雨过程中有2次明显的干侵入,主要表现为在对流层中高层的一个深厚干层,干层的存在有利于对流不稳定能量在低层的积聚,对流不稳定能量的释放可以将低层的暖湿气流向上输送至较高的层次,有利于降水的发生。θse的经向垂直剖面图分析表明,在这次暴雨过程中有锋区的存在,且这次暴雨过程中的干空气活动非常强烈。[结论]该研究为今后的预报提供有益的理论依据。     

中卫“7.28”区域性暴雨成因分析

[目的]分析中卫市"7.28"区域性暴雨的成因。[方法]利用NCEP/NCAR再分析资料、Micaps常规资料,对2011年7月28日中卫市区域性暴雨天气成因进行分析。[结果]在"东高西低"环流形势下,200 hPa西风急流、500 hPa冷槽、700 hPa低涡和切变线的建立,以及850 hPa冷暖空气的快速交替和副热带高压的稳定北上,导致了此次暴雨天气的发生。暴雨落区位于高空急流的右侧,低空急流左侧,700 hPa切变线南侧。各物理量场的分析表明,暴雨区上空水汽条件、垂直运动、能量、涡度、散度及风场分布均有利于暴雨的产生。暴雨发生时,雷达回波主要表现为混合云降水回波,回波强度30～45 dBz,回波顶高7～8 km。[结论]该研究为以后中卫市的暴雨预报提供了一些经验及理论指导。     

营口地区一次暴雨过程中的预报失误分析

[目的]分析营口地区一次暴雨过程中预报失误的原因。[方法]利用自动站降水资料和MICAPS资料,对2010年7月19~22日营口地区出现的暴雨天气过程进行了分析;并利用雷达、云图资料和数值预报产品,分析了7月21日的预报失误原因。[结果]造成7月21日暴雨预报失误的主要原因是：①此次降水过程持续时间长,降水不连续且分布不均,21日的强降水与前2个时段的强降水不同,是局部短时强降水,此类降水预报难度大;②数值预报不稳定,误差大;③20日夜间已经出现强降水,与21日傍晚出现的强降水间隔时间不长,容易使预报员疏忽,并且在此期间雷达和云图的暂时静寂也形成了一定的干扰。对于暴雨预报的着眼点应该立足于数值预报的形势预报,而不应将注意力放在要素预报上;应坚持以形势分析判断为主,要素判断为辅的原则;对于强降水的预报,数值预报往往误差较大,不能盲信,预报员应根据经验对其进行正确的订正预报。[结论]该研究为暴雨的预报分析提供参考依据。     

河南省中北部一次区域性暴雨天气诊断分析

[目的]分析河南省中北部一次区域性暴雨天气过程。[方法]利用常规气象观测资料和河南省气象台站降水量资料,对2010年7月19日出现在河南省中北部的一次暴雨天气过程进行大气热力学和动力学诊断分析,研究暴雨发生时河南省中北部物理量场的特征和天气形势演变。[结果]西太平洋副热带高压加强西伸,中低层低涡的动力抬升和西南低空急流强盛的水汽输送,造成河南省中北部区域性暴雨天气过程。物理量诊断结果显示,深厚的湿层和持续的水汽辐合为暴雨的产生提供了充沛的水汽,正涡度平流中心自西北向东南发展和传播,有利于垂直运动的发展,中低层正涡度、中高层负涡度结构的维持,为这次区域性暴雨的产生提供了动力条件;中低层辐合、高层辐散的抽吸作用有利于低层垂直上升运动的加强,中低层露点锋的抬升作用触发不稳定能量释放;冷暖空气形成对峙,是造成区域暴雨的重要原因之一。TBB特征分析表明,整个强降水时段河南中北部TBB在-60～-50℃,其移动速度与西南涡移速相当;这条TBB低值带与河南暴雨发生的区域相对应,TBB最低值中心与降水最强中心基本一致。[结论]该研究为暴雨的短期预报提供科学依据。     

一次典型暖区暴雨的中尺度系统分析

[目的]研究2009年6月8～9日南沙区一次典型暖区暴雨的中尺度系统。[方法]利用常规气象观测资料、NCEP再分析资料、FY-2C卫星红外亮温（TBB）、风廓线仪资料等,对2009年6月8～9日南沙区一次典型暖区暴雨的环流形势、物理量场、中尺度对流系统的活动进行分析,探讨此次暴雨的成因。[结果]此次暴雨过程具有明显的对流性质,降水强度大、分布不均、时效性短,大部分降水集中出现在5h内,且此次暖区暴雨过程与中尺度对流系统的活动直接相关,是由中β尺度对流系统（Mβcss）直接影响造成的。对流层高层辐散场起到了良好的抽吸作用,配合中低层500与850 hPa一致的西南与偏南流场在珠江三角洲附近辐合,为南沙区的暴雨提供了不稳定条件和湿度条件;对流层散度、涡度及垂直速度场的有利配合以及较充足的水汽输送为南沙区暴雨的发生提供了动力及水汽保证;〈-3.0m/s的垂直速度反映了降水的开始,且垂直速度越小降水强度越强。[结论]该研究为今后此类暴雨预报工作提供一些参考。     

基于SWAT模型的石头口门水库流域径流模拟

[目的]利用SWAT模型对石头口门水库流域径流进行模拟。[方法]利用石头口门水库流域的DEM高程、土地利用、土壤类型、水文气象等数据,构建SWAT分布式水文模型,分别选用2006、2010年作为模型校准期和验证期,对石头口门水库流域月径流进行模拟。[结果]SWAT模拟结果表明,SWAT模型可应用于石头口门流域径流模拟,且模拟效果较好。但是,该模型对于局部暴雨响应不显著,导致验证期暴雨月份径流实测值偏高,与模拟值有较大的偏差。[结论]该研究为石头口门水库流域未来的水资源规划和管理提供了理论参考。