一次暴雨过程的数值模拟和诊断分析

利用NCEP 1°×1°的6 h再分析格点资料和气象台站实测降水资料,采用WRF中尺度数值模式,对2008年7月23日发生在山东日照市的一次大暴雨过程进行了数值模拟和诊断分析。结果表明,此次大暴雨是在副热带高压、高空槽、西南低涡和切变线的共同作用下发生的;低层强烈的水汽输送和水汽辐合使暴雨区大气湿层迅速增厚,为暴雨的形成提供有利条件,水汽通量辐合中心与暴雨的落区有很好的对应关系;低层辐合高层辐散的配置有利于对流发展和低层水汽向高空输送;强烈垂直上升运动为暴雨发生提供了动力条件;700 hPa的垂直螺旋度与相应时次1 h降水存在很好的相关;强降水时段,暴雨区上空形成了从低层一直延伸到对流层顶层的正垂直螺旋度柱,暴雨中心的降水峰值正好出现在正螺旋度中心出现时段,垂直螺旋度中心的大小及变化一定程度上代表了降水系统的强弱和变化。     

台风鲇鱼引发苍南特大暴雨过程分析

应用多种台风路径预报和数值预报产品、常规气象资料等,对1617号"鲇鱼"台风的路径预报及影响苍南特大暴雨过程进行诊断分析。分析表明:"鲇鱼"台风特大暴雨过程具有阶段性特征,包括受台风登陆前后螺旋云系影响的第1阶段强降水和登陆后伸展出台风倒槽影响的第2阶段强降水。通过台风相似路径条件检索,201617号、199216号、199012号台风的雨量大值中心分布相似,过程雨量201617号台风更大,这是由于第2阶段强降水造成的过程累积雨量更大。东南风急流的建立和长时间维持为本次台风水汽输送提供了动力条件;高层强辐散场为台风引发的特大暴雨提供了动力条件;垂直速度场演变与降水强度实况吻合;地形对台风影响的特大暴雨过程起到增雨作用。     

台风“达维”造成营口特大暴雨过程诊断分析

利用常规气象观测资料及卫星云图资料对台风"达维"影响营口地区造成出现特大暴雨的原因进行了诊断分析。结果表明,2012年8月3~4日营口特大暴雨是受台风"达维"、副热带高压、高空槽3种天气系统共同影响。良好的水汽条件也是此次台风暴雨产生的重要条件之一,低空急流作为纽带,输送大量水汽,暴雨过程中水汽通量散度辐合中心分别对应低空急流的左前方,水汽通道的水汽输送由北向南,水汽通量辐合区与暴雨区对应关系较好;低层辐合、高层辐散为辽宁暴雨的产生提供动力条件;暴雨发生在高能舌的顶部;地面辐合线是对流云团发生发展的必要条件之一,与强降水区有良好的对应关系。     

2015年强台风“彩虹”强降水天气过程分析

利用常规气象资料、中尺度自动站和NCEP再分析资料等,对2015年10月秋季台风"彩虹"天气过程进行详细分析。结果表明,由于副热带高压西侧存在东南气流,推动强台风"彩虹"朝西北方移动;低空急流为强降水天气提供了源源不断的水汽输送和巨大的不稳定能量,推动强降水天气出现;3日20:00至5日20:00 500~1 000 h Pa的相对湿度>80%,而850~925 h Pa的比湿数值仍为14~18 g/kg,有较好的水汽条件;暴雨区处于低层辐合、高层辐散中心,中低层垂直上升运动强烈,是暴雨增幅的直接动力条件。     

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。     

2012年6月17～18日浙江省萧山区大暴雨天气过程分析

利用NECP、T639再分析资料,并结合环流形势对浙江省2012年6月17日-6月18日连续性大到暴雨进行分析,结果表明:此次大暴雨过程是由东北冷涡低槽引导弱冷空气和副高外围西南暖湿气流交汇而形成的。低空西南急流与低涡为大暴雨提供了有利的水汽输送条件,暴雨落区出现在低空急流前方和低涡右前方。暴雨来源于低层与中层共同的水汽辐合,2层水汽辐合对暴雨的产生有"势均力敌"的贡献。暴雨出现在湿度相对较大值区内。低层辐合、高层幅散的环流结构引发了大范围强烈的上升运动。暴雨产生在强的上升运动中心区内。     

相似路径台风“玲玲”与“布拉万”降水差异诊断分析

本文利用NCEP再分析资料、常规观测资料，对北上引发吉林省降水差异的相似路径台风“玲玲”与“布拉万”进行了诊断分析。结果表明：大暴雨的产生是台风与中低纬度系统相互作用的结果，冷空气侵入后，涡度场垂直分布的斜压结构有利于强降水发生；台风中心东侧的偏南和东南气流将水汽向台风环流输送，并在倒槽附近辐合抬升；在低层辐合、高层辐散的动力结构下，垂直螺旋度正值区位于低层辐合区内，导致强烈的螺旋上升运动；高层MPV1＞0、MPV2＜0，低层MPV1＜0、MPV2＞0的配置可作为台风降水中心落区的判断依据，低层MPV2正值范围越广、强度越大，大气湿斜压性越强。     

2017年7月13-14日吉林省大暴雨天气过程分析

利用Micaps实况资料,对吉林省2017年7月13-14日发生的一次暴雨过程进行了分析。结果表明：本次降雨总量大、范围广、强度强、伴有强对流特征、降水时段集中、汇流快、产流急;高空影响系统并不显著,低空影响系统主要是低空急流和副高后部切变;中高层辐散、低层辐合的高低空急流相配合,并稳定维持,为暴雨区输送了大量不稳定能量和水汽;不稳定能量显著,CAPE的变化与强降水有很好的对应关系;本次强降水过程的水汽输送有2条路径,偏南路径是主要水汽源地,降水前中低层来自二个方向的水汽输送为本次大暴雨的产生提供了必要条件,二者交汇是导致我省中东部产生强降水的原因;由于地形的强迫抬升作用及盆地效应,决定了大暴雨极值中心。     

登陆强台风“凤凰”暴雨成因分析

利用常规观测资料、NCEP 1°×1°6 h再分析资料、NCEP/NCAR地表潜热通量一日4次再分析资料以及TBB资料等,对2008年第8号强台风＂凤凰＂登陆引起的暴雨进行了深入的机理分析。结果表明,充沛的水汽以及层结不稳定为暴雨的发生提供了有利的水汽和热力条件;高层有明显的辐散,低层有明显的辐合,且从低层到高层伴随着很强的垂直上升运动,为暴雨的发生提供了有利的动力条件;螺旋度的大值中心的演变基本反映了台风中心的移动方向,而强降水一般发生在正螺旋大值中心的右侧,且梯度大的一侧比梯度小的一侧降水强度更大;非地转湿Q矢量辐合中心对应未来12 h强降水的发生区,对判断台风在陆上的运动、维持也有一定的意义;地表潜热通量在此次暴雨过程的各个时段均为正值,其向上输送和强弱变化对台风强度的维持有一定的指示意义。     

“96.8”邯郸特大暴雨过程分析

[目的]分析"96.8"邯郸洪涝灾害的特大暴雨过程。[方法]利用1996年8月上旬的实况资料、卫星云图资料和NCEP再分析资料,对造成邯郸"96.8"洪涝灾害的特大暴雨过程进行了分析,了解此次洪涝灾害发生的原因。[结果]先后发展北上的2个中尺度对流云团造成了邯郸"96.8"特大暴雨;台风倒槽是引发的邯郸洪涝灾害的主要天气系统;低空急流在北上过程中,受副热带高压的阻挡,使水汽和能量在邯郸积聚,为特大暴雨的形成提供了物质基础;中纬短波槽的发展东移以及低层回流弱冷空气的不断入侵,是触发中尺度对流云团生成、发展,进而导致暴雨持续的直接原因;暴雨区上空湿层深厚,湿区的经向分布比纬向更宽广,暴雨区的水汽源地为南海和孟加拉湾。整个暴雨时段,暴雨区低层辐合、高层辐散,低层是正涡度、高层为负涡度,且降水强度随辐合、辐散的增减变化;暴雨区为强烈上升运动区,随上升运动强中心的加强向上抬升、强降水也增强,暴雨中心位于最大垂直速度中心附近,强降水随垂直上升运动的增强而增强、减弱而减弱。[结论]该研究为防灾减灾、决策服务提供科学依据。     

1117号强台风“纳沙”造成广西持续大范围暴雨诊断分析

利用T213、ECMWF数值预报资料和热带气旋历史资料,对1117号强台风"纳沙"造成广西持续大范围暴雨的成因进行分析。结果表明,造成广西大范围暴雨的主要原因是:"纳沙"登陆后,副热带高压强大,台风环流与副热带高压之间气压梯度增大,其右侧辐合加强,深厚偏东气流给台风输送了大量的水汽和能量,西南风急流与副高西侧强东南气流形成辐合,北方冷空气从低层南下,东北风与台风后部的东南风形成切变产生对流降水;加上台风自身带来的降水、急流降水以及冷空气入侵降水三部分相接,组成了"纳沙"影响期间的持续性强降水过程。     

1117号强台风“纳沙”造成广西持续大范围暴雨诊断分析(英文)

利用T213、ECMWF数值预报资料和热带气旋历史资料,对1117号强台风"纳沙"造成广西持续大范围暴雨的成因进行分析。结果表明,造成广西大范围暴雨的主要原因是:"纳沙"登陆后,副热带高压强大,台风环流与副热带高压之间气压梯度增大,其右侧辐合加强,深厚偏东气流给台风输送了大量的水汽和能量,西南风急流与副高西侧强东南气流形成辐合,北方冷空气从低层南下,东北风与台风后部的东南风形成切变产生对流降水;加上台风自身带来的降水、急流降水以及冷空气入侵降水三部分相接,组成了"纳沙"影响期间的持续性强降水过程。     

2016年6月辽阳地区2次短时暴雨过程对比分析

本文利用辽阳地区加密自动站降水资料、MICAPS天气图、FNL再分析资料、多普勒雷达资料等,对2016年6月发生在辽阳地区的2次短时暴雨过程进行对比分析。结果表明,2次短时暴雨过程都存在高空槽及低层切变系统影响,且都有西南急流水汽输送;不同的是过程Ⅰ有源源不断水汽供应,降水时间较长,最终产生大范围短时暴雨天气;过程Ⅱ在冷涡背景下不稳定能量较强,降水强度大,短时内产生大范围强降水天气。     

一次中尺度带状暴雨机制分析

利用地面加密观测资料、常规探测资料和NCEP 1°×1°再分析资料等,从环流形势入手,通过对水汽通量、假相当位温、24 h变温、地面风场、湿焓和压能场等的诊断分析,研究此次暴雨过程的形成机制。结果表明,此次暴雨是在高层槽前和中低层切变南侧的西南气流中产生的;低空西南急流和低层西南风辐合为暴雨提供了充足的水汽,低层涡旋的辐合提供了垂直上升的动力,低层海上回流的冷空气是暴雨产生最直接的促发机制。高压能舌与等湿焓密集带呈带状,且走向一致,强湿焓平流出现时间比实际出现强降水的时间早。冷空气激发带状θse锋区能量释放,东北—西南向的强湿焓平流促使带状强对流的发生,闽东南部900~700 h Pa水汽通道畅通,但低层水汽不足,故仅在700 h Pa水汽通量高值中心形成暴雨,闽西北水汽匮乏,直接导致其未出现强降水。     

2017年8月3—4日丹东地区大暴雨天气过程分析

利用常规气象资料、FY2G卫星云图、自动气象站资料和NCEP(1°×1°)再分析资料,对2017年8月3—4日丹东地区大暴雨天气过程进行分析。结果表明,此次降水持续时间长,强降水区的移动具有阶段性,并且降水空间梯度大。前倾槽为大暴雨提供有利的热力不稳定条件;台风"海棠"减弱后,低压在北上过程中为降水提供充足的能量输送和水汽输送条件;台风"奥鹿"通过影响副高的位置和强度,间接影响此次降水。通过物理量分析得出,降水开始前有明显的正不稳定能量,降水过程中对流层底层有风向和风速的垂直切变,并且有上干下湿的结构,在强降水发生时段低层水汽辐合,高层辐散,并伴随强烈的垂直上升运动,形成良好的抽吸结构。以上条件均有利于暴雨的发生。     

吉林省副高后部切变暴雨过程分析

本文利用加密站实时观测资料和NCEP 1°×1°再分析资料对2016年7月25—26日吉林省一次副高后部切变暴雨天气过程进行初步分析。结果表明,当副高呈东西带状分布时,与之相配合的北部冷涡持续南下,形成冷空气入侵,是导致西南急流所携带暖湿空气释放产生强降水的主要原因;通过对水汽通量研究可以发现水汽的源地,水汽通量散度能判断出强降水的落区;强降水落区与K指数32℃弯曲的区域、700 h Pa垂直速度中心以及850 h Pa假相当位温能量锋区均有很好的对应关系。     

2017年10月8—10日大连地区暴雨天气过程诊断分析

利用常规资料、区域自动站观测资料和NCEP/NCAR再分析资料,分析了2017年10月8—10日大连地区出现的暴雨、大风和强降温天气过程。结果表明,地面倒槽、副热带高压、切变线和高空冷涡影响大连地区出现了暴雨、大风、强降温的天气系统。降水时段有暖锋降水和冷锋降水2个阶段。副热高压偏强、切变线稳定少动使暴雨持续时间较长。高空急流和低空急流的建立为降水提供了水汽输送和动力条件。本次降水水汽通量中低层较大,700 h Pa最大。水汽通量散度中低层为辐合,高层为辐散。降水时段有较大的比湿场,为降水的产生提供丰富的水汽条件。强涡度柱与低层辐合高层辐散的形势是产生暴雨的动力条件。冷空气的侵入,降温剧烈。由于冷空气侵入锋生过程明显,出现大风天气。此次降水多个模式预报较准确,东北9 km WRF模式预报最好,T639预报量级偏小。     

2013年鲁西南地区一次暴雨天气过程分析

利用常规天气图资料、观测资料和NCEP 1°×1°再分析资料对2013年5月25~27日鲁西南暴雨天气过程进行分析,结果表明,强降水发生在高空急流轴右后方低空急流轴的左前方以及江淮气旋顶端;充沛的水汽条件、相对湿度从地面到300 h Pa均达到饱和,低层辐合高层辐散导致强烈的上升运动触发了强降水;高低空急流的耦合和地面气旋配合较好;大气散度、涡度和垂直速度中心与暴雨落区有较好的对应关系;此次暴雨主要是由层状混合性云系造成的。     

2021年7月12—13日赤峰暴雨的成因分析

采用ECWMF再分析资料对2021年7月12—13日发生在赤峰地区的暴雨过程进行诊断分析。结果表明：本次过程是受到切断形成的高空冷涡、冷涡前部的地面形成气旋共同影响造成的;暴雨的水汽通道是副高西侧和北侧强盛的偏南急流所带来的南海上的水汽;前期的晴朗高温天气,配合急流所输送的水汽,使得赤峰地区低层处于高温高湿环境,造成了“上冷下暖”的不稳定形势;赤峰地区处于500 hPa正涡度平流控制区;湿Q矢量及其散度作为垂直运动判据时较为清晰。     

海南岛一次特大暴雨过程的成因分析

利用NCEP 0.5°×0.5°全球再分析资料和中尺度自动站雨量观测,雷达资料等,综合分析2010年10月海南岛秋季一次特大暴雨过程,并对相关物理量场进行诊断分析.结果表明:此次暴雨是高空低槽、低层东风急流和低压环流共同影响所造成的,持久的东风急流为暴雨区提供了充沛的水汽和能量,水汽通量散度等物理量所揭示出的强水汽辐合中心与强降水中心具有很好的对应关系,辐合越强,暴雨的量级越大.回波的“列车效应”使降水增幅,持续时间长.