一次大暴雨过程中孝感市南北部降水明显差异的成因分析

利用高空地面气象站观测资料、FY2G卫星云图、EC细网格和GRAPES_GFS模式高分辨率(0.25°×0.25°)再分析格点资料,对2019年6月20日孝感市大暴雨过程北部和南部地区降水明显差异的成因进行了分析。结果表明,此次孝感市大暴雨过程南北部地区降水差异,是在有利的环流背景及大尺度影响系统下,与中尺度系统共同作用的结果。强降水是由一个中尺度对流云团发展产生的,强对流云团中心与强降水中心并不是一一对应关系,强降水出现在中尺度对流云团西边尾部边缘的云顶亮温水平梯度最大的地方。南北部地区降水差异与925 hPa中尺度切变线密切相关,在925 hPa垂直速度、水汽通量散度和对流有效位能的分布上有明显的反映,南部地区强烈上升运动、水汽大量辐合和大量不稳定能量释放是南部地区强降水发生的重要因素,北部地区情况正好相反,因而降水较弱。     

山东一次局地大暴雨天气过程成因初探

利用常规气象观测资料、NECP 1°×1°再分析资料、地面自动站降水实况资料以及FY-2E卫星云图资料等资料,从环流背景、形成机理和卫星云图特征等方面,对2010年8月8日～9日山东区域暴雨局部大暴雨过程进行综合分析.结果表明:中高纬度短波槽缓慢东移,副热带高压和地面气旋稳定维持,超低空气流发展强盛,是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;降水主要出现在对流云团生成,发展、成熟时期,短时强降水主要出现在对流云团西部、西南部,南部;超低空东南气流由于水汽输送路径短,对短时强降水发生十分有利;中尺度对流系统表现在整个对流层为上升运动.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能量.     

湖北一次大暴雨过程中两个时段强降水资料的对比分析

利用NCEP/NCAR再分析资料、地面加密自动站资料以及FY-2C TBB资料与多普勒雷达回波资料等,对2008年8月28 ～ 30日湖北盛夏一次大暴雨过程中的2个强降水时段进行了对比分析.结果表明,此次大暴雨过程主要发生在夜间至清晨,有2个降水明显增强的时段,第2阶段的平均降水强度和极值降水强度更大;第1时段强降水是由暖切变与中低层暖湿气流影响造成,第2时段强降水主要是由东北冷气流和深厚的西南暖湿气流交汇,在中低层形成冷切,且伴随着副高北抬加强,制约切变线停滞少动,不断触发着对流的产生,形成强降水;强降水时段内中尺度环境场特征有利于降水的发生,但第2时段各物理量比第1时段强,因此造成的降水强度更大;雨团与云团的活动规律基本一致,中尺度对流复合体与此次暴雨过程关系密切;镶嵌在回波带中的对流回波单体与强降水的落区有较好的对应关系,且夜晚至凌晨时段是对流单体发展的活跃期,往往能发展至最旺盛阶段且有明显的“列车效应”;但第2时段中尺度对流系统相对第1时段组织结构更有序、生命史也更长.     

一次低涡影响武汉短历时暴雨过程诊断分析

选取1998年7月20 ～ 22日武汉短历时暴雨个例进行天气和诊断分析,揭示出四川盆地低涡分裂出小低涡沿暖切变东移至湖北长江沿线,在低涡东部生成中尺度对流云团,受低涡切变中强的上升气流影响,加之西南急流中携带的丰富水汽输入,导致中尺度对流云团一次次发生和发展,在武汉上空产生一次次短历时暴雨的主要成因.诊断分析还显示四川盆地至湖北东部有湿舌生成且稳定维持,武汉位于湿舌的东端;发生短历时暴雨时武汉上空比湿会突然增加;低涡消失或南压,925和500 hPa比湿显著降低;湖北东北部至安徽一带有对流有效位能高值中心,这一高值中心(中心值2 700 J/kg以上)在低层对应着暖切变东部,武汉位于对流有效位能高值中心向西南方向伸展的梯度大值区.     

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。     

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。     

山东一次局地大暴雨天气过程成因初探（英文）

利用常规气象观测资料、NECP 1°×1°再分析资料、地面自动站降水实况资料以及FY-2E卫星云图资料等资料,从环流背景、形成机理和卫星云图特征等方面,对2010年8月8日~9日山东区域暴雨局部大暴雨过程进行综合分析。结果表明:中高纬度短波槽缓慢东移,副热带高压和地面气旋稳定维持,超低空气流发展强盛,是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;降水主要出现在对流云团生成,发展、成熟时期,短时强降水主要出现在对流云团西部、西南部,南部;超低空东南气流由于水汽输送路径短,对短时强降水发生十分有利;中尺度对流系统表现在整个对流层为上升运动。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能量。     

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。     

陕西榆林一次大暴雨天气的中尺度分析

[目的]分析陕西北部榆林市一次区域性暴雨天气过程。[方法]利用常规气象资料、卫星云图和ncep1°×1°再分析产品,从环流形势、中尺度系统、水汽和动力条件等方面,对2011年7月1～3日陕西北部榆林市一次区域性暴雨天气进行综合分析。[结果]副高在福建形成高中心,其外围西南气流持续存在,提供了暴雨区长久的水汽输送;高原槽东移,提供了暴雨区的动力场;东北路回流冷空气与低空急流辐合是暴雨的触发机制;暴雨区与中尺度低压密切相关,暴雨出现在中尺度低压前部的低空急流中;高空槽云系和低空急流云系叠加增强,生成暴雨云团,云顶亮温TBB<-90℃。[结论]该研究为今后暴雨的预报提高了理论依据。     

“8.8”舟曲特大泥石流天气背景分析

利用自动站、卫星云图、探空等常规和非常规资料,对2010年8月8日凌晨造成舟曲特大泥石流的短时强降水天气过程的天气背景、形成机理、物理成因、卫星云图特征进行了较为深入细致的研究。结果表明,自动站气象要素变化能反映中小尺度天气系统的信息;卫星云图上,东移锋面云系尾部在顺时针旋转的南亚高压东部激发起对流云团,对流云团在有利的温湿条件、不稳定的层结、较大的高空风垂直切变下,迅速发展、合并成中α对流系统,在其前进方向右后方边缘亮温梯度大的地方出现短时强降水;副高边缘的高能水汽输送带使甘肃南部具备对流发展的潜势,500 hPa小槽、200 hPa辐散区、地面冷锋的配合,激发中尺度对流系统(MCS),使其得以发展;有利的层结条件和高空风垂直切变使MCS得以加强,最终造成舟曲短时局地强降水,并引发特大山洪泥石流。     

宁夏两次夏季典型暴雨过程成因对比分析

利用自动气象站站点实况和ECMWF ERA5的逐时再分析资料,通过环流分析和物理量诊断方法,对比2017年6月4日和2019年8月2日宁夏区域性暴雨强降水区域、环流背景、影响系统和物理量因子的共性和不同.结果表明:后者累积降水量和最大小时雨强均比前者大;2017年6月4日,宁夏处于东高西低的环流形势中,强降水出现在低空急流的左前方,低空切变线的右前方,即宁夏中北部,稳定维持的地面中尺度辐合线触发了局地强降水;2019年8月2日暴雨过程出现在宁夏南北两头,是两槽一脊环流背景下,由500hPa冷涡、冷槽和700hPa低槽、切变、低空急流共同造成的,是一次典型的强对流单体导致的暴雨过程.2019年8月2日短时强降水过程比湿、CAPE、ZH零度高度、-20度层高度数值较大;两次短时强降水过程沙氏指数为正;2017年6月4日LI为正值,2019年8月2日LI为负值;2017年6月4日850-500假相当位温差为负值,2019年8月2日为正值;二者200hpa 、700hPa为辐散,850hPa为辐合,后者200hPa辐散中心强度大于前者,而700hPa辐散中心强度和850hPa辐合中心强度反之。     

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。     

青海冷湖一次极值大雨过程分析

[目的]分析青海冷湖2011年6月15日极值大雨的降雨过程及形成原因。[方法]对冷湖一次极值大雨过程的天气形势、物理量场及卫星云图资料进行分析。[结果]河套"歪脖子"高压的形成,一方面构成了典型的青海强降水环流形势,另一方面形成了西南、东南两支水汽输送气流,同时巴尔喀什湖低槽分裂的小槽与高原低涡相交绥,造成了冷湖此次极值大雨天气。700 hPa热低压的存在,有利于低层能量的积累和低层水汽从青海偏南地区输送到柴达木盆地。[结论]对流层中低层辐合、高层辐散和高湿度区以及强烈的垂直上升运动的维持是产生冷湖这次大雨天气过程的主要原因。     

黔西南州望谟县“6.06”特大暴雨过程中尺度分析

[目的]分析黔西南州望谟县"6.06"特大暴雨过程的成因。[方法]利用NCEP/NCAR的1°×1°再分析资料,FY-2E的红外云图TBB资料,地面七要素、两要素自动站资料,对2011年6月5日夜晚～6日08:00黔西南州望谟县上游地区特大暴雨发生发展的主要影响系统、各种物理量场的特征进行综合分析。[结果]此次暴雨天气过程是由850 hPa冷式切变线和地面辐合线提供的冷空气、副热带高压西北边缘的暖湿气流共同影响所致。MCS是直接造成此次特大暴雨的主要原因。中低层强盛的西南暖湿气流输送为此次暴雨提供了充足的水汽。850 hPa水汽通量散度辐合中心沿着地面辐合线自北向南移动影响黔西南州,且降雨落区与水汽通量和水汽通量辐合中心相对应,降雨强弱也与水汽通量和水汽通量辐合增强和减弱相对应。[结论]该研究为此类暴雨天气的预报提供了参考依据。     

鄂东南一次农业致灾暴雨的成因分析

利用常规观测和物理量场资料,从环流背景、水汽条件、动力条件和不稳定机制等方面对2010年4月21日鄂东南出现的农业致灾暴雨进行分析,结果表明,此次暴雨过程是在高空低槽、西南低涡、切变线、低空急流和地面暖倒槽的共同作用下发生的。低层充沛的水汽和源源不断的水汽输送为暴雨发生发展提供了有利的水汽条件;低层辐合、高层辐散和强烈的垂直上升运动为暴雨发生提供了有利的动力条件。850 hPa的温度露点差(T-Td)≤4℃的区域能提前12 h预告暴雨落区;1 000和925 hPa流场的中尺度辐合线能较好地预报出未来6 h强降水的落区。     

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。     

2015年7月29—31日山东地区强降水过程的诊断分析与数值模拟

[目的]为深入探讨山东地区夏季强降水的原因和机理,给暴雨模拟及预报分析提供有价值的参考,[方法]利用常规观测资料和WRF模式对2015年7月29—31日山东地区一次典型强降水过程进行诊断分析和数值模拟。[结果]结果表明：(1)此次过程是由东移的西风槽和低层的切变、低涡共同作用造成的,系统的位置及移动路径与降雨区的位置及移动非常一致。(2)WRF模式能较好的模拟出此次过程的天气形势,雨带的位置和范围与实际情况基本一致。(3)分析850 hPa水汽通量和水汽通量散度垂直剖面,可见两个水汽来源,西南急流左侧有切变和低涡,强的低层辐合配合较大的水汽通量,存在强烈的水汽辐合,大量水汽持续辐合上升,为此次大暴雨提供了充足的水汽。[结论]此次过程是山东省汛期比较典型的强降水天气,高低空系统配置和不稳定条件非常有利于强对流天气的发展。WRF模式高时空分辨率的模拟结果弥补了常规观测资料和再分析资料时空分辨率方面的限制,有助于更好地分析和理解此次强降水过程。     

陕南一次区域性短时强降水过程成因分析

利用实况降水资料、MICAPS观测资料、风云卫星红外资料以及新一代多普勒天气雷达产品,从环流形势、影响系统、雷达回波等方面对2015年5月7日晚陕南中东部的一次区域性短时强降水过程成因进行了分析,探讨此次强降水过程的发生机制和预报指标分析。结果表明,此次强降水过程发生在东亚一槽一脊的天气背景下,700和850 h Pa切变线叠加、地面存在冷锋和辐合线、低空西南暖湿气流强盛,为强降水过程提供了充足的水汽;高空急流配合低层中尺度切变线形成高层辐散、低层辐合形势,为短时强降水过程提供了充足的能量和动力。过程中水汽饱和程度迅速增大,在强烈垂直运动作用下强迫抬升凝结产生强降水,其中水汽主要来自落区上空空气中本身。雷达回波显示,过程中强回波区逐渐形成带状回波,所经过区域出现雷暴大风等灾害天气;同时强降水回波带(≥55 d BZ)在向东南平移的过程中,其自身也有从西南向东北方向的传播移动,造成洋县、旬阳、平利等站出现短时强降水。     

铜仁市2012年一次秋季大暴雨天气过程成因分析

应用常规观测资料、地面加密自动站资料、NCEP1°×1°的格点再分析资料对2012年10月21 ～ 22日铜仁市出现的大暴雨天气过程的主要影响系统、各物理量场的特征进行了分析,对WRF模式的降水预报进行检验.结果表明,造成这次大暴雨天气的主要影响系统是500 hPa低槽、700 hPa切变、850 hPa低涡切变以及地面冷锋、地面辐合线;暴雨的形成、加强、减弱与暴雨上空水汽通量辐合区的演变关系密切,暴雨发生前中低层有较强的西南或偏南暖湿气流向暴雨区输送水汽;暴雨区有强烈上升运动速度,上升运动从850 hPa一直延伸至150 hPa附近,最大上升气流位于700 hPa附近,低层辐合、高层辐散的垂直动力场结构,使整层产生了有组织的上升运动,为大暴雨的发生提供了动力条件;上、下层负、正垂直螺旋度耦合的结构对暴雨的发生和维持是十分有利的;对流层低层θse随高度减小,850hPa铜仁位于θse高值区,在贵州东部和南部有一个θse大值（高能）中心（θse≥68℃）,反映了暴雨期间低层大气的不稳定性,而中层大气处于中性,这种大气层结有利于产生对流性强降水;WRF模式的降水预报对于此次强降水过程具有重要的指示意义,近24h的降水落区与实况相比吻合较好,但降水量级预报略偏小.     

2013年7月6日安徽省一次大范围暴雨过程分析

［目的］分析2013年7月6日安徽省一次大范围暴雨过程。［方法］运用常规天气资料、NCEP资料,对2013年7月6日安徽省一次大范围暴雨过程的天气形势、物理量场、雷达回波特征等进行分析。［结果］西风带低槽引导冷空气南下和副高西北侧西南暖湿气流在皖江一带交汇造成了这次大范围暴雨过程,西南低空急流的增强为暴雨区提供了充足的水汽和热力条件,暴雨区上空低层辐合、高层辐散重叠,垂直上升运动深厚;暴雨区低层位于正涡度区、θse场的高能区、散度负值辐合中心及水汽通量散度负值水汽辐合中心附近;数值模式WRF V3.4输出产品模拟强降雨时段850 hPa风场,有β中尺度低涡系统先在皖西南地区形成并沿切变线东移;β中尺度低涡系统影响时,回波呈团状,结构紧密,反射率因子一般30～35 dBz,回波顶高6～8 km,团状回波内有多个强度45～50 dBz、顶高12 km的强中心。［结论］该研究为暴雨的预报预测提供理论依据。