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7月4日合肥地区暴雨天气过程诊断分析及数值预报的对比检验

2007年7月4日4:00~12:00,合肥地区中北部普降暴雨,其中长丰县、肥东县部分乡镇出现超100 mm的大暴雨。利用7月4日8:00的实况资料对这次暴雨过程进行诊断分析,同时对T213和欧洲中心的预报产品综合分析检验,最后找出造成合肥地区该次暴雨的影响天气系统:西太平洋副热带高压增强北抬过程中遭遇从东路南下的冷空气,二者共同作用在副热带高压北侧造成强降水;西南急流和西北急流在江淮上空交汇,动力抬升作用明显。通过分析得出数值预报产品的对比检验结果。T213模式由于时空分辨率高、物理量产品丰富,对暴雨等影响时间短的强对流天气的预报有一定的优势。     

洞庭湖地区一次暴雨过程分析

利用常规天气资料、卫星云图资料、雷达资料,对2013年6月5～7日岳阳地区一次暴雨天气过程的环流背景、卫星雷达资料、物理量场等进行了天气学诊断分析.结果表明,高空低槽、中低层低涡切变及地面冷空气是这次暴雨天气过程的主要影响系统;低涡东移过程中,低涡与低槽、中低层切变结合,是此次暴雨过程的有利条件之一;K指数和位势涡度的演变与暴雨的发生发展一致,具有很好的对应关系,对暴雨有较好的指示作用.     

一次陕北暴雨过程的数值模拟与诊断研究

应用WRF中尺度模式对陕西省榆林市2006年9月20日21:00~21日11:00的一次暴雨过程进行数值模拟,通过降水实况和环流形势的对比,可以认为模拟的结果较好地复制了这次陕北大暴雨过程;应用模式输出的基本物理量分析了垂直速度和相对湿度,并计算分析了干位涡、湿位涡正压、斜压项以及扰动位涡,揭示了这次暴雨产生的机理。结果表明,湿度场和垂直上升运动的相互耦合是此次暴雨发生发展和维持的动力机制;在暴雨发展的峰值时,干位涡的大值中心对应着暴雨的大值中心,干位涡对暴雨的预报有很好的指示意义;MPV1高值与对流稳定的冷空气相联系,较小的MPV1正值或负值区域与对流不稳定或对流稳定度低的暖湿空气相联系;中低层正值位涡扰动的存在是暴雨发生发展的重要条件。     

一次局地短时强降水及暴雨天气过程分析

利用常规气象观测资料、卫星云图、雷达资料以及数值模式预报资料对2012年5月28日陇南局地短时强降水及暴雨天气过程进行了分析。结果表明,此次暴雨过程是在蒙古低涡冷槽发展南压的大环流背景下,配合西南涡外围的暖湿气流共同作用形成的,其中良好的水汽条件以及深厚的垂直上升运动所产生的抽吸作用和局地的不稳定条件为局地暴雨的发生提供的充分的条件;同时,卫星云图上云团的合并分裂对短时强降水的预报有很好的指导性,而各家数值模式预报对此次降水过程预报量级上偏小,但对降水落区及起止时间的总体把握上有很好的指导意义。     

长治地区一次暴雨的物理量诊断分析

利用常规气象观测资料和Micaps实况物理量场资料,对长治市2017年7月26—29日的暴雨天气过程的环流背景、影响系统和物理量条件进行诊断分析。结果表明：500hpa低压槽、低层切变线和副热带高压为此次暴雨天气过程提供了有利的环流背景;在有利的天气形势背景下,垂直速度、散度、水汽通量散度、相对湿度的有利配置和能量锋区的存在均有利于中、小尺度系统的发展,致使强降水的出现。     

一次切变线暴雨过程的数值模拟及诊断分析

采用WRF中尺度模式对2008年6月长江中下游地区一次大暴雨过程进行数值模拟,并利用模式高分辨率资料进行初步诊断分析。结果表明：此次暴雨过程是在高、低空急流和低涡切变线的共同作用下发生的;西南低空急流不但是产生暴雨所需的水汽输送带,也是造成暴雨强对流所必需的位势不稳定能量的输送者。水汽分析表明,水汽通量散度辐合中心与强降水中心有较好的对应关系。能量分析表明,高能舌前部、能量锋区南缘靠近能量锋区处和低空急流左前方三者叠加的区域是暴雨的易发区;高、低空急流及低涡切变线是此次暴雨的动力触发机制,一方面,高层负涡度的辐散和中低层辐合相叠置,使气旋和中尺度低涡切变线进一步加强;另一方面,低层不稳定能量的释放使降水得以维持和加强。     

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。     

四川盆地东北部地区一次暴雨天气过程分析

利用常规天气观测资料、ERA5的0.25°×0.25°再分析资料、新一代多普勒天气雷达、FY-4卫星云图资料对2022年7月21—22日发生在四川盆地东北部的一次强降雨天气过程进行了诊断分析。研究表明：（1）贝加尔湖低槽和高原低槽合并增强后东移,与四川盆地700 hPa、850 hPa切变辐合系统、低空急流配合,共同构成了此次暴雨的大尺度环流形势,十分有利于暴雨的发生;（2）此次暴雨持续时间短,降雨效率高,低层高比湿、显著的上升运动、深厚的暖云以及中等偏强且呈狭长分布的对流有效位能是降雨效率高的关键原因;（3）低空急流为强降雨区域提供了充足的水汽和能量,以及显著的上升运动;（4）物理量指标变化能很好地反映各个阶段降雨强度变化,对预报有指示意义;（5）过程中云团的初生、发展、移出与降雨实况对应良好,强降雨期间雷达回波具有明显的后向传播和列车效应。     

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。     

青海东北部地区一次暴雨天气成因分析

结合常规气象观测资、高低空环流形势、中尺度分析、物理量场特征及FY-2E气象卫星云图特征分析等对青海东北部2016年8月18日局部暴雨进行分析,结果表明：此次暴雨天气过程主要是副高西伸、加强,588线正好位于我省东部地区,副高外围西南气流不断向我省东部输送暖湿空气,加上孟湾低值系统和“电母”影响,加强对我国内陆水汽输送,受西南暖湿气流和巴湖槽底下滑冷空气共同影响,为此次降水提供必要条件。中尺度综合分析看,强降水区发生在地面干线和辐合线附近,虽然地面干线、地面辐合强度较弱,但利于强降水形成;700hPa受切变线影响,利于上升运动产生。θse大值区对与强降水落区也基本吻合,对预报有一定指示意义。     

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。     

辽宁一次暴雨过程的诊断分析

利用天气实况和NCEP再分析资料,对2010年7月19～22日辽宁区域性大暴雨、局部特大暴雨天气过程进行了分析。结果表明,副热带高压稳定偏北是发生这次强降水过程的根本原因;西南涡北上为过程提供了充沛的水汽和热力辐合抬升条件,冷空气东移南下为过程提供了动力抬升条件;暴雨与高能舌有很好的对应关系,总能量分布对暴雨的落区有很好的指示作用。     

仙游县一次暴雨天气过程分析

根据高低空流场、自动站观测以及天气雷达监测资料,结合各种物理参数的变化等,对2010年6月15日仙游县出现的暴雨天气过程进行诊断分析,揭示此次暴雨天气的某些内在特征,以为今后此类暴雨的预报提供借鉴。     

2007年一次江淮暴雨的诊断分析及数值模拟研究

用Ncep实况资料对2007年7月7—9日的天气形势和实测的6h降水进行诊断分析,用WRF模式对发生在2007年7月8—9日的一次江淮降水进行数值模拟,并利用此次模拟的3h次的输出结果从动力学和热力学方面对此次暴雨作诊断分析。结果表明：造成8日江淮大暴雨的直接的影响系统是850hPa的切变线及切变线上的低涡;强降雨中心出现的位置跟低层辐合高层辐散出现的位置和最大垂直速度上升区有很好的一致性;锋面南方存在深厚的位势不稳定区域,一旦有抬升运动产生,便很容易激发出强烈的对流运动．从而产生强降水。     

一次局地暴雨过程分析

利用MICAPS、天气雷达、卫星云图、加密自动站等常规资料以及NCEP提供的2010年7月12~13日每天4次的再分析资料,从大气环流形势、物理量诊断分析等方面对2010年7月13日营口南部到大连北部地区发生的一次局地暴雨过程进行分析。结果表明,此次过程是夏季影响营口地区出现暴雨天气的一种常见的天气模型,高空有冷空气加强,低层切变线稳定少变,地面冷锋过境,这种高低空冷暖空气配合形成了此次强降水过程。     

2009年娄底一次暴雨天气成因分析

本文利用常规天气图、NCEP1°×1°的分析资料、自动站雨量实时资料、T213物理分析场,对2009年发生在湖南娄底境内的"7.1"大暴雨进行解析,给出了对当地梅雨锋暴雨的发生可能起重要作用的一些物理量,这些指标参数,为业务预报提供了很好的参考价值。     

一次诱发青海东部地质灾害的强降水数值模拟及诊断分析

基于应用中尺度非静力数值模式MM5对2007年8月25-26日发生在青海省东部的一场强降水进行数值模拟和诊断分析,     

2008年夏季4次暴雨过程的数值预报产品检验分析

分析了2008年夏季4次暴雨天气过程,利用高空、地面实况场以及降水资料对Fax、Ecmwf的预报场和降水量预报进行具体对比分析,结果显示Ecmwf48～120h的天气形势场预报可信度较高,Fax24～48h降水量级明显偏小;通过不断地对数值预报产品进行检验分析,找准预报偏差从而更好地解释应用数值预报产品,提高暴雨预报的准确率。     

2010年铁岭地区一次暴雨过程诊断分析

采用常规资料、多普勒雷达资料、自动站资料,对2010年8月19～22日铁岭地区出现的暴雨到大暴雨天气过程进行诊断分析。结果表明,受高空槽、副热带高压后部深厚的暖湿气流和切变线共同影响,铁岭地区出现了暴雨到大暴雨天气;这次过程主要影响系统是地面气旋倒槽;700和850 hPa切变线、急流使中低层辐合加强,形成了较强的动力抬升和水汽辐合;铁岭地区处于强而宽的假相当位温锋区中,位势不稳定的建立是造成此次强降水的必要条件。