一次冷式切变线引发区域性大暴雨过程分析

应用常规资料、自动站雨量资料等,对2009年5月9～10日发生在鲁西北和鲁中北部的一次区域性大暴雨进行分析。结果表明,低层冷式切变线是引发大暴雨的主要系统,暴雨主要产生在低空急流的左前方、低空冷式切变线右侧以及低涡的东北象限。副高西侧的西南急流建立起从南海到华北中部的水汽通道,为大暴雨的发生发展提供暖湿空气和能量,也是低层切变线长时间停滞的必要条件。地面锋面气旋则是暴雨开始的启动机制,锋后东北湿冷空气与西南暖湿空气在山东上空交汇,促使对流发展和不稳定能量释放产生暴雨。     

一次西南低涡引发南充持续大暴雨的诊断分析

利用NCEP 1°×1°再分析资料、风云卫星资料以及地面常规气象观测资料,对2015年8月16~18日发生在南充的一次区域性大暴雨进行分析,探讨强降水发生发展的机制。结果表明,此次暴雨过程主要分为2个阶段:第1阶段为低空切变线及前期不稳定能量释放引发强对流天气;第2阶段为西南低涡影响,影响时间较长。此次西南低涡生成属于高原切变类,低涡首先出现在500 h Pa切变线南侧下层的850 h Pa,后垂直发展到700 h Pa,深厚阶段正涡度柱伸展至400 h Pa,呈自下而上的近垂直结构。在西南低涡维持下的中尺度对流系统云团是这次暴雨产生的重要系统。南充低层辐合高层辐散,加之低层辐合中心与西南低涡伴随的低空急流耦合发展,有利于上升运动的发展和维持,为暴雨提供了有利的动力作用。南充受西太平洋副高西侧持续的西南低空急流带来孟加拉湾的充沛水汽,且中低层南充一直处在水汽辐合上升区域,有利于水汽的垂直输送。     

2019年7月山东一次强对流天气成因及数值预报偏差分析

本文首先利用常规天气资料和卫星资料对2019年7月6日山东地区的强对流天气成因进行分析,此次强对流天气是在高空冷涡、低层切变和地面气旋的共同作用下,形成了大尺度抬升运动和不稳定层结,配合低空急流输送水汽和中尺度辐合造成的抬升运动,造成了大范围雷暴大风、暴雨和局部冰雹天气。同时,对流云团的合并发展增强了暴雨强度。最后,通过分析欧洲中心数值模式资料,得到对中尺度辐合中心的预报能力不足是造成暴雨落区预报偏差的主要原因。     

“20080826-27”天山北坡强对流天气过程综合分析

选取新疆天山北坡石河子垦区2008年8月26日18：00～27日11：00的18h内发生的4场强对流天气过程,应用常规观测资料、T213和FY-2c产品,从天气形势、物理量场和卫星云图等几方面进行了综合分析。结果表明,4场强对流天气都是发生在西伯利亚至巴尔喀什湖冷槽东南象限西北气流影响和对流性不稳定层结条件下,且上干下湿、上冷下暖,上下层温差≥26℃;地面中尺度辐合切变线是强对流性天气发生、发展的触发机制,是局地冰雹和暴雨发生的重要条件,其中地形的影响也是制作灾害性天气预报、预警时应重点考虑的因子;中-β和中-γ尺度云团是在绕西伯利亚至巴尔喀什湖冷槽东南象限形成,该云团绕低值系统中心逆时针旋转,移动中逐渐加强或合并,强对流天气发生在中-β和中-γ尺度云团边缘TBB≤-50℃等值线梯度最大处或云团合并的地方。     

2010年7月19日华北一次暴雨天气过程的诊断分析

2010年7月19日,暴雨发生在华北大范围区域,是不同尺度共同影响的结果,中高层低涡、低空暖切变、中尺度辐合和高、低急流配合等天气条件下使出现降水,暴雨期间对流层低层自南向北发展的高能舌维持,存在对流不稳定层结,且降水区有明显的水汽聚集,种种条件对此次暴雨天气的形成非常有利。     

2012年7月14—17日娄底市持续性暴雨原因分析

利用常规观测资料、NCEP1°×1°再分析资料、地面自动站降水实况资料以及卫星云图资料和雷达组合反射率因子资料等,从环流背景、形成机理、雷达回波与卫星云图特征等方面,对2012年7月14—17日娄底市持续性暴雨进行综合分析。结果表明,中高纬度不断有短波槽东移,副热带高压和中低层切变线稳定维持,低空西南急流发展强盛,是持续性暴雨发生的有利大尺度环流背景;在中尺度回波团或回波带及中尺度对流云团的影响下产生暴雨;中尺度对流回波或云团一般发生在多个天气尺度系统的汇合处,对暴雨预报有一定的指示意义;水汽辐合贯穿整个降水过程,在低层出现强湿度中心时,对应强降水发生;中尺度对流系统表现在整个对流层为上升运动,暴雨区位于CAPE值梯度不断加大的密集带中,低层θse锋区不断增强为对流性强降水发生提供了有利的不稳定条件。     

山东省2009年7月8～9日区域性暴雨成因分析

利用常规天气图、卫星云图、区域自动气象站、新一代天气雷达等资料对2009年7月8～9日发生在山东省区域性强降水过程进行了综合分析。结果表明,山东省处于低层大气涡度的强辐合区和垂直速度上升区,西北涡东移过程中切变线生成,地面倒槽向山东伸展,为暴雨的形成提供了动力条件;高低空急流的耦合加强了对流的发展;低空急流是主要的水汽输送通道,为暴雨产生提供了水汽条件。水汽主要来自南海和孟加拉湾。     

2012年6月24日牡丹江强对流天气分析

2012年6月24日15∶00左右,受高空槽和中低层切变线影响,牡丹江市突发强对流天气,此次降雨过程范围小、降雨急,具有典型的强对流性质。通过高空形势以及物理量特征等分析得出,高空槽和中低层切变线是此次强对流天气的主要影响系统,低空西南气流的水汽输送为此次降水提供了充足的水汽条件,较强低层辐合以及深厚的上升气流具有引发强对流天气的潜势,不稳定指数的明显变化为对流天气的爆发孕育了大量不稳定能量。     

2011年7月25-26日呼伦贝尔市强降雨过程分析

强对流天气是呼伦贝尔市夏季发生频率较高的灾害性天气之一,其中雷雨大风、短时强降水最为常见。应用常规天气图资料、地面自动站加密降水观测资料和探空资料,对2011年7月25日8:00时至26日8:00时呼伦贝尔市中部地区发生的强降水过程进行了分析。结果表明:首先南北向的低空急流将日本海和东海的暖湿空气带入该市,其次低空急流左侧强烈的风速和风向切边,有低压生成发展,并在流场上形成辐合,从而造成急流轴左侧产生强烈的上升运动,再次西风槽带来的干冷西北气流与之配合形成不稳定层结,为暴雨的出现提供了极有利的天气条件。     

山东一次远距离台风暴雨分析

利用北京大学物理学院大气科学系研发的客观分析诊断图形系统,基于实际高空探测和地面观测实况,针对2003年8月25-27日发生在山东境内的台风远距离暴雨过程进行了研究分析。结果表明,台风东侧的偏南低空急流在暴雨过程中起着重要的作用,它一方面将低层暖湿空气向暴雨区输送和辐合,为大暴雨的产生提供了充沛的水汽输送和层结不稳定条件,导致偏南气流前端具有明显的暖锋锋生现象;另一方面,急流左前方的气旋性切变使得暴雨区的气旋性涡度加强,最终导致暴雨区的辐合上升运动加强,中低纬系统相互作用的特征明显。该远距离台风暴雨具有以下重要特征：暴雨是台风与西北涡及其东侧暖式切变线相互作用的产物;在这次暴雨过程中,西北涡及其暖切变线为暴雨的发生发展提供了最原始的动力场,即气旋性涡度场,而台风东侧低空西南急流的北涌进一步加强了原始涡度场和辐合区,加强上升运动。     

洛阳地区一次典型区域性冰雹过程分析

利用常规观测资料和多普勒雷达资料,从历史分型、天气形势、物理量诊断和雷达回波演变特征等方面来综合分析2009年6月洛阳地区一次比较典型的区域性冰雹天气的成因。结果表明:洛阳市产生冰雹的天气形势可以分为三类:西北气流型、低槽(低涡)型和西南气流型;高空冷涡后部西北气流和低层切变线的相互配置为冰雹的发生提供了有利的动力条件;强对流发生前,大气层结的不稳定和较好的水汽输送条件有利于雹云的形成和发展;K指数、SI指数、CAPE值能够较好地反映层结的稳定度;高空弱冷空气的侵入加剧了层结的不稳定性,从而触发不稳定能量释放,产生强对流天气;只要雷达监测到具有中气旋特征的超级单体风暴时,就可以确定未来将可能发生强对流天气甚至会出现冰雹天气;该过程中VIL、POSH、POH的变化对指示冰雹的发生有很好的反映。     

蒙古冷涡影响下的兰州连续强对流天气

利用常规气象观测资料、环流再分析资料,采用天气动力学诊断方法和强天气分析技术,对兰州市2015年7月连续11 d的强对流天气成因进行分析,针对致灾最重的7月13日雹暴天气进行大尺度环流背景、物理量场及中尺度分析;同时,将2013年8月连续5 d的强对流天气与2015年7月连续11 d的强对流天气进行天气实况、环流形势的对比分析。结果表明,夏季500 h Pa高空蒙古冷涡与新疆至青海一带的大陆高压相配合,使兰州地区处于冷涡西南部的西北气流控制下,从冷涡底部不断分裂下滑的冷槽,中高层冷槽和低层暖温度脊的上下叠置,有利于对流不稳定的建立和发展,极易造成兰州地区午后强对流天气。蒙古冷涡的位置及强度,决定了兰州地区连续性强对流天气的持续日数、对流性天气的强度及影响范围。     

2021年郑州首场暴雪伴高架雷暴过程分析

利用常规观测资料、卫星云图和雷达资料对2021年郑州首场暴雪伴高架雷暴天气过程进行了综合分析,结果表明：(1)500hPa高空槽、中低层切变线、700hPa急流和地面倒槽为此次天气过程提供了有利的环流背景和影响系统。(2)700hPa豫北地区有东西向暖切变线,切变线南部强盛的西南急流提供了充足的水汽和不稳定条件。(2)西南倒槽发展旺盛,有利于引导高压前部的冷空气持续南下并长时间维持;850hPa冷舌和地面南下的冷空气为暴雪和高架雷暴提供了深厚的冷垫,低空暖湿急流沿低层冷垫爬升,产生不稳定层结和强上升运动,从而在大气高层产生雷暴。     

河南濮阳局地大暴雨成因分析

利用常规观测资料和新一代天气雷达产品,对2012年7月9日河南濮阳地区局地大暴雨天气进行分析。结果表明,此次局地大暴雨天气是在副高稳定,稍有西伸北抬,高空有低槽东移,弱冷空气扩散南下,中低层有低涡、切变线、低空急流、地面倒槽、中尺度低压的相互作用下产生的;水汽充沛、湿层深厚,为暴雨区提供了水汽条件。暖云层厚度较厚,大于4 km,有利于高降水效率的产生;多个中尺度对流雨团先后经过同一地点,产生的"列车效应",提高了降水效率;低空急流和超低空急流的形成,在水汽输送和聚集过程中发挥了重要作用。利用探空曲线中CAPE值的变化情况来判断上升运动的强弱,具有较好的指导意义;利用多普勒雷达产品可以较好地预报强天气路径、强度及影响范围。     

利用多普勒雷达产品诊断分析雷雨大风

利用常规实况场、物理量场、雷达产品资料,对2007年7月30日河南省东北部出现的雷雨大风天气进行诊断分析。结果表明,造成这次强对流天气过程的原因是副高西北侧、槽前深厚的西南气流内产生的飑线发展东北移造成的;持续5 d的深厚低压槽前较强的西南急流,一方面把大量热量、水汽和动量向北输送,使当地具有大量的不稳定能量存储,为对流的发生提供了热力和动力条件,另一方面,高低空深厚一致的西南气流决定了雷雨大风的移动方向。雷达图上,2条回波带的合并形成的"人"字型回波使对流加强,雷雨大风最大风速出现在"人"字型回波顶端及其移动路径上;根据多普勒雷达风廓线上风场的突然上传,可以提前35 min预报雷雨大风天气。     

山东西部连续强对流天气的多尺度资料对比分析

在常规观测资料基础上,结合NCEP再分析资料、风廓线雷达、多普勒雷达和卫星云图资料,对2016年6月13-14日山东省西部连续两次强对流天气进行分析.分析表明:(1)13日夜间对流强度较14日下午剧烈.两次强对流天气都是在高空冷涡的环流背景下产生的.高空为西北气流,低层存在暖湿平流输送,13日强对流天气由低层切变线和地面辐合线触发,14日由700 hpa弱冷空气触发.(2)强对流发生前都有一定的水汽输送和辐合,下暖湿上干冷,低层辐合,中高层辐散.0℃层高度在4000m左右,-20℃层高度在7000m附近.(3)强对流发生时雷达回波强度大于45dBZ,在1.5°仰角上雷达回波最高达60 dBZ以上,中层强回波区悬垂于低层弱回波区之上.垂直累积液态水含量(VIL)高达20 kg/m2,强回波区不断有中气旋生成.13日夜间有弓形回波,垂直累积液态水含量(VIL)高于14日.风廓线资料中强的垂直风切变和风向波动对强对流天气的发生时间有指示意义.(4)冰雹、大风等强对流天气发生在狭长的冷云区前部、对流云团前部和西南部的TBB梯度区上.     

一次副高边缘局地大暴雨的诊断分析

利用常规气象资料及FY-2C气象卫星云图、多普勒天气雷达回波等,采用天气学诊断分析方法对2010年8月13日傍晚到夜里出现在太行山脚下河南焦作市一次局地突发性大暴雨过程进行了分析。结果表明,西风槽、副热带高压、中低层切变线、地面冷锋和暖倒槽是这次局地大暴雨的主要的天气尺度系统;强降水发生前,焦作已经形成了明显的能量锋区,且上干下湿的大气层结随着地面冷锋逐渐东南下,焦作触发了强对流天气;低层辐合高层辐散的散度场配置,增强了大气的抽气作用,导致暴雨区上空较强的垂直上升运动,从而有利于降水的加强,为暴雨的产生提供了动力条件;卫星云图上3个对流云团合并加强是造成焦作短时强降水的主要原因;雷达图上的反射率因子、回波顶高、垂直累积液态含水量产品对于强降水有很好的指示意义。     

固原“8.25”冰雹天气过程诊断分析

[目的]研究固原市一次冰雹天气过程。[方法]综合利用常规观测数据、数值预报产品和和天气雷达资料等,分析了固原市2011年8月25日一次强对流冰雹天气过程。[结果]高空冷块、低层暖温气流和低空切变线是这次天气的主要影响系统。低层辐合、高层辐散、旺盛的上升运动以及低空暖气流和水汽供给为冰雹天气的发生发展提供了极为有利的动力条件。冰雹指数(HI)是预报(固原)冰雹天气的有效的雷达指标。反射率因子和VIL与冰雹天气关系较密切。[结论]该研究为今后强对流天气的短时、临近预报工作积累了经验。     

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。     

陕西北部一次局地雷暴天气中尺度分析

利用常规气象观测资料、多普勒雷达、FY-2D卫星云图,分析了2015年4月20日延安富县出现的一次局地冰雹天气过程。结果表明,综合高空850、700和500 h Pa的主要特征,850 h Pa自南向北侵入河套的湿舌,配合西侧风切变对应500 h Pa干冷空气,这种配合有利于河套上空不稳定层结的建立。而700 h Pa西北侧与东侧方向冷空气的不断侵入,有利于河套地区低层暖湿空气的抬升。陕北地区低层的湿区和大气不稳定层结状态的维持,地面低压发展以及辐合线的存在有利于低层暖湿空气的抬升。边界层辐合线、干线等中尺度抬升系统提供了对流风暴发生所需的能量和触发机制,为对流发生的中尺度环境分析提供依据。