一次江西特大暴雨过程的数值模拟

[目的]探讨特大暴雨的形成机制,并揭示特大暴雨的成因。[方法]采用常规报文资料作为初始场,运用改进的中尺度REM模式,对2010年6月16～20日一次江西特大暴雨过程进行了数值模拟和诊断分析,研究了改进的中尺度模式对此次暴雨过程的降水模拟能力,探讨特大暴雨的形成机制,揭示特大暴雨的成因。[结果]这次特大暴雨是一次典型的梅雨暴雨,500 hPa东亚大槽槽后、700 hPa华北低涡后冷平流与强盛稳定的副高西北侧西南气流汇合,导致梅雨锋在江南北部维持;梅雨锋的稳定和西南暖湿气流的异常强盛,使暴雨的水汽、动力、热力条件十分充足,非常有利于触发中尺度对流系统强烈发展;强盛水汽输送及辐合上升运动、中层弱冷空气活动、高层强辐散等多种因素的共同影响导致了特大暴雨发生;改进的中尺度模式对降水场模拟结果与实况基本相似,模式对暴雨的位置、强度、中心均有较好的模拟;物理量分布和局地中心对暴雨预报有明显的指示意义。[结论]该研究为提高暴雨预报能力提供参考。     

2007年3月4日大连地区暴雨天气过程分析

利用MICAPS常规观测资料、卫星云图、多普勒雷达产品等对2007年3月4日大连地区暴雨天气过程进行分析。结果表明:此次降雨过程高空500 h Pa环流形势为两脊一槽型;西南涡、江淮气旋是本次降雨过程的主要天气系统;暴雨出现在江淮气旋发展的强盛时期;大气的斜压性是江淮气旋存在发展的启动机制;西南涡形成的低空急流为此次降水过程提供充足的水汽、热量和动量条件,同时与南侵的强冷空气交汇于大连上空,形成上升气流,为此次降水提供动力条件。     

一次梅雨锋暴雨中尺度特征分析

利用NCEP一日四次全球再分析资料、FY-2C卫星云图资料分析2007年7月8—9日发生在江淮流域的一次梅雨锋暴雨过程,结果表明,这冬暴雨过程发生在中高纬度阻塞形势消散后的长波调整时期,脊前西北气流以及副高外围的西南气流共同影响江淮流域。     

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。     

安徽一次暴雨过程的数值模拟与诊断分析

利用1°×1°的GFS分析场数据和中尺度数值模式WRF,对2014年5月31日~6月1日发生在安徽阜阳的一次暴雨天气过程进行数值模拟和诊断分析。结果表明,WRF模式能够近似地模拟此次降雨过程;高低空急流耦合是此次暴雨过程发生和维持的主要影响机制;暴雨中心上空垂直螺旋度呈现高层负、低层正的分布,这也是触发暴雨的重要机制;降水开始前,大气呈现上湿下干的湿度分布,这种大气层结很不稳定,易导致降雨的发生。     

鲁西南一次暴雨过程分析及数值模拟

采用美国MM5v37非静力中尺度模式对菏泽市2009年7月12～14日的暴雨天气过程进行数值模拟,利用模式输出的时空分辨率较高的资料,对此次降水的水汽条件、温度条件、不稳定条件、风场等进行分析。结果表明,中低层水汽的辐合作用是暴雨天气发生的必不可少的条件;高空强辐散、低空强辐合及对应的强上升运动是造成此次暴雨的动力学机制;低空西南气流对这次暴雨的产生和发展起着重要的作用。MM5对这次暴雨过程有较强的模拟能力,细网格输出的物理量能较好地揭示这次暴雨产生的机制。对次级环流分析的模拟表明,高低空急流的稳定维持使高低空急流产生2个独立的次级环流,在高空激流出口区、间接环流的北侧形成上升气流,有利于降水天气的发生发展。模拟出的暴雨降水中心位置基本与实况吻合。     

“7．18”山东暴雨过程分析II：WRF模式边界层参数化方案对降水的影响

[目的]分析不同行星边界层参数化方案对此次暴雨过程中降水模拟效果的影响。[方法]利用WRF3.4模式,选用不同边界层参数化方案对"7.18"山东暴雨过程进行敏感性试验,研究不同行星边界层参数化方案对此次暴雨过程中的降水分布、降水极值出现时间以及BS、ETS评分的影响。[结果]不论是否使用边界层参数化方案,均能模拟出雨带的基本走向,但不同方案对于降水中心强度及其位置的模拟存在一定差异。不同边界层方案得到的模拟降水峰值的出现时间普遍比实际降水落后2~3 h,且其降水峰值之间存在较大差异,其中YSU方案对降水峰值的模拟效果最好。综合ETS评分和BS评分结果可知,对于降水量较小(25 mm)的模拟,不使用边界层方案反而效果最好;对于中等降水量级(25~50 mm)的模拟,使用Boulac方案比较合适;对于暴雨或特大暴雨(50 mm)的模拟,使用YSU方案效果最好。[结论]WRF模式中不同边界层参数化方案对降水模拟效果的影响较大,选择合适的边界层参数化方案能显著提高降水的预报准确率。     

一次江淮气旋引发的暴雨过程分析

本文利用常规天气资料、NCEP 1°×1°再分析资料等,对2013年5月25—26日出现的西南涡发生发展为江淮气旋及引发暴雨天气过程进行了分析。结果表明,高原上南支槽的东移发展以及地面气旋发生前西南涡的产生是使得本次江淮气旋发生和发展的必要条件和触发机制,槽后冷平流与地面倒槽前部的偏南暖湿气流交汇,有利于地面气旋的发生和发展;低空辐合、高空辐散导致的上升运动加强以及正涡度的产生和维持,为江淮气旋的发生发展提供了动力条件,暴雨就发生在正涡度中心东部的等值线密集区;高低层急流配置和次级环流的维持为暴雨的持续提供了有利条件,同时强烈的减压作用又使低空急流得以发展维持;暴雨过程大气层结稳定,但由于底层冷暖平流的作用使得冷暖气团的温度梯度加大,促使冷暖锋锋生,江淮气旋发展,降水增强。     

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。     

一次江淮梅雨锋暴雨的典型性分析

利用多普勒天气雷达及卫星云图资料,对2006年7月1～2日发生在淮北和江淮之间北部地区的梅雨锋暴雨进行分析,阐述该次暴雨的红外卫星云图特征及雷达基本反射率和多普勒径向速度特征,如回波强度、速度场特征等,并通过这些特征分析产生此次暴雨的成因,探讨雷达与卫星资料相结合在梅雨锋暴雨预报中的作用。     

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。     

2011年梅雨期湖北省首场暴雨天气过程分析

[目的]分析2011年6月9日湖北入梅后首场暴雨过程。[方法]利用常规观测资料以及每6 h一次的NCEP 0.5°×0.5°再分析资料、卫星资料和地面加密雨量站资料等,对2011年6月9日湖北入梅后首场暴雨过程进行了天气动力学诊断和中尺度分析,寻找湖北省梅雨期暴雨的中尺度对流系统结构特征、系统移动演变规律以及触发机制等。[结果]这次暴雨过程是在有利的天气背景条件下产生的,此次暴雨过程是单阻型梅雨形势,500 hPa中高纬维持"两槽一脊"形势,无明显阻高,副高位置偏东偏弱,以高原冷空气为主;川东低涡东移、中低层切变线、干线和低空急流为降水发生提供了有利的水汽和动力条件;造成强降水的雨团有明显的中尺度系统特征,3个中β对流云团分别来自西南暖湿气流、700 hPa冷式切变尾部和850 hPa暖式切变顶部,经过在鄂东南合并加强,生成具有东北—西南走向的带状结构特征、维持少动的中β尺度对流系统(Mβcss),该云团是此次降水的直接制造者,通城强降水出现在云团合并发展最旺盛的地方。[结论]该研究为梅雨期暴雨的预报提供理论依据。     

一次连阴雨中暴雨的非规则信息

[目的]分析2009年9月4～10日陕西北部秋季连阴雨中局地暴雨过程中的非规则信息。[方法]利用V-3θ图、Micaps系统提供的常规观测资料、卫星云图资料以及陕西省100个县区站和自动气象站资料,针对2009年9月4～10日陕西北部秋季连阴雨中的暴雨过程,采用结构分析法,对局地暴雨天气中出现的非规则信息进行分析。[结果]暴雨发生前到降雨减弱的整个过程中暴雨区的大气结构呈现明显的演化过程,降水前大气出现典型的突发对流天气的大气结构信息,200 hPa出现明显的超低温结构,垂直风场上为整层一致的顺滚流,同时低层水汽充沛,低层有不稳定能量,提前12 h出现了对流性强降水的结构特征,随着降水减弱,不稳定能量得到释放,超低温消失,强降水时段结束。[结论]该研究为此类天气过程的预报提供一些思路。     

西南低涡诱发贵州夏季暴雨预报研究

[目的]研究西南低涡诱发贵州夏季暴雨的预报。[方法]选取2.5°×2.5°NECP提供的北半球700 hPa 1971～2008年6～8月一天4个时次再分析资料,对贵州6～8月暴雨与西南低涡活动进行较为系统的研究,并给出西南低涡型贵州6～8月区域性暴雨预报思路。[结果]西南低涡是造成贵州汛期（6～8月）,尤其是6、7月份暴雨的主要影响系统之一,该类暴雨的发生与西南低涡的移动路径、冷空气活动、500 hPa环境流场、850 hPa切变线、西南急流、副高脊线的位置及水汽条件、涡度场等有密切的关系。应用实况资料,采用相似方法和物理量诊断,建立客观的预报业务系统,并对该系统进行验证表明选取高空槽、西南低涡、垂直运动条件、西南急流、水汽条件等因子来作为贵州暴雨的预报因子是合理的;西南低涡中心位于主关键区（100°～105°E、25°～35°N）和次关键区（105°～108°E、25°～35°N）时,贵州当日最容易出现区域性暴雨降水,其中又以在主关键区出现暴雨的概率较大。[结论]该研究为提高该类型暴雨预报水平和防灾、减灾提供依据。     

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。     

江西西部一次局地对流性暴雨过程诊断分析

利用Micaps常规资料、多普勒雷达资料、地面加密自动站点资料,从环流形势、物理量场、回波特征方面,诊断分析了2014年5月24日08∶00—25日08∶00江西西部局地对流性暴雨天气过程。结果表明,这次对流性暴雨是在亚欧中高纬度环流经向度较大及副热带高压边缘扰动气流的背景下,中低层低槽和切变线共同影响下发生的;西南低空急流的建立、西南暖湿气流的增强,为这次对流性暴雨的产生提供了丰富的水汽、动力和热力条件。低层辐合、高层辐散和强烈的上升运动是产生这次对流性暴雨的重要动力条件;中低层有大的水汽积聚和水汽输送是产生这次对流性暴雨的重要水汽条件;大气层结不稳定、存在产生较强对流的有利条件、高能量区与中低层湿区和急流配合是产生这次对流性暴雨的重要热力条件。这次暴雨过程在雷达回波上以对流性回波为特征,出现2个主要降水时段(24日20∶00—25日01∶14、25日01∶24—09∶00),其中第2个降水时段维持降水时间长、降水强度大,是这次对流性暴雨的主要降水时段。     

锦州地区一次先后受两个天气系统影响的暴雨天气分析

[目的]分析一次先后受2个天气系统影响的暴雨天气过程。[方法]2010年8月19~22日锦州地区先后受高空槽和蒙古冷锋、高空槽和副热带高压后部切变线影响而产生暴雨天气,为了分析思路清晰,分为前后2个降水阶段,结合降水情况、天气形势、卫星云图、数值预报产品等方面,对此次暴雨天气过程进行分析。[结果]此次暴雨天气过程由前后2个降水阶段,前一阶段降水主要受高空槽和地面蒙古冷锋影响,后一阶段降水主要受高空槽和副热带高压后部切变影响;高空冷空气、低空切变线、低空急流、副热带高压及其相互之间的耦合作用是造成这次暴雨天气的主要影响系统和原因。云图分析发现,在水汽通道的对流云带上不断有对流云团发展、减弱、消亡、再生成发展,呈现出明显的列车状运行状态,云图呈现的加强和减弱与实况降水非常吻合。数值预报产品对产生暴雨的高空、地面形势预报较为准确,特别是副高东退南落趋势预报准确;欧洲中心预报场形势与实况吻合较好,T639的形势预报有一定偏差,降水预报指示作用较好。[结论]该研究为以后做好此类天气的气象服务工作提供依据。     

我国梅雨研究回顾与讨论

[目的]回顾我国梅雨的研究进展及其研究成果。[方法]利用国家气象信息中心提供的1961~2009年相关台站降水、日照资料和1996年NCEP/DOE2逐日高度场资料,从梅雨的划分、梅雨区范围及其空间分布3个方面,回顾了前人对我国梅雨的研究。[结果]制定一个客观的、统一的梅雨划分标准需进一步研究和探讨,以便为我国梅雨范围的确定提供基础。在梅雨期的划定中,加以考虑日照时长参数,可使入出梅的划定更加可靠。气候平均结果显示宜昌以西的湖北西南部仍有梅雨现象,梅雨范围可西延一个经度;传统梅雨区的西北角梅雨现象不显著,已不属于我国梅雨范围;应以客观、统一的梅雨标准区分湖南中部、江西中部和浙中南地区的春雨和梅雨。[结论]我国学者对江淮梅雨的分型还存在诸多争议,选择合适的分析方法和分析区域对梅雨分型有着重要影响。