珠三角一次春季强对流过程的数值模拟研究

使用中尺度数值模式WRF对2014年3月30日至31日发生在珠三角地区的一次春季强对流天气过程进行2天的积分模拟,并通过数值模拟输出的高分辨资料结合TBB、风廓线雷达资料进行中尺度分析。结果表明：本次过程中低空急流的建立和维持,促进了低层辐合,并为强对流区提供充足的水汽及能量。边界层垂直风切变、强烈的上升运动均有利于冰雹等强对流天气发生。     

2019年建瓯一次飑线降雹天气分析

根据常规天气资料、多普勒天气雷达资料,对建瓯一次春季飑线降雹天气过程进行分析.结果表明:低空强烈的减压、增温、增湿有利于不稳定能量的积聚,当低层为西南急流控制时,具有辐散抽吸作用,使上升运动增强和维持,从而导致不稳定能量的释放和冰雹等强对流天气的产生;此次天气过程组合反射率因子图像上强回波中心的最大值可达65 dBz以...     

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。     

2015年8月1日凉城县强对流天气诊断分析

本文利用常规观测资料、NCEP再分析资料和自动站观测资料,对2015年8月1日凉城县强对流天气过程进行诊断分析。结果表明,此次强对流天气属一次飑线过程,破坏性强大;主要由斜压锋生所产生,高空较强冷平流使垂直温度梯度变大,低空较强暖湿气流促使水平梯度变大,高低空冷暖平流构成锋区;斜压锋生的强烈抬升构成动力强迫,促使强对流天气出现。     

江苏一次飑线过程的数值分析

2006年4月28日江苏发生了1次飑线强对流天气过程。利用中尺度数值模式WRF对这次过程进行数值模拟。结果表明:低层的中尺度切变线和辐合线是这次过程主要的触发系统;高层强冷空气配合低层暖平流,构成上冷下暖的不稳定层结结构;这次过程中地面大风的出现与飑线后方的下沉辐散气流有关;云微物理量配合抬升运动为降水降雹提供了有利条件,但低层水汽条件的不足导致降雹和降水较弱。     

临沂一次大暴雨天气过程的形势分析

利用常规观测资料、中尺度数值模式模拟结果和多普勒雷达产品,对2009年8月17～18日鲁南地区大暴雨天气过程的天气背景、成因及特点进行了分析。结果表明,暴雨是受副热带高压、高空西风槽和地面倒槽共同影响产生的;超低空东南急流和中层西南气流建立起水汽通道为强降水的产生提供充沛的水调条件;强降水产生时,暴雨区上空存在较强的中β尺度系统,该系统具有强垂直风切变、低空辐合、高空辐散的垂直结构和强烈的对流不稳定等特征。     

2016年4月11日海南岛北部强对流天气过程分析

本文利用常规探空和地面资料、中尺度自动站资料和多普勒雷达资料等,对2016年4月11日海南岛强对流天气背景和演变进行了分析和总结。结果表明,此次强对流过程出现了短时强降水、雷雨大风和冰雹等天气,具有风力强、中尺度强、风暴系统明显、局地性强和灾情严重等特点。飑线是此次强对流天气发生的主要触发机制,海南岛北部地区的平坦地形、华南中层的干急流以及较大的垂直风切变可能是强风暴系统发展和维持的主要因素。     

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。     

多源观测资料在盘锦地区一次对流天气中的应用

利用卫星、风廓线雷达、地波雷达、GPS水汽以及地面加密自动气象站等资料分析了2019年8月2—3日在盘锦地区出现的对流天气过程的天气特征。结果表明,此次暴雨为典型的副高后部对流性暴雨,500 hPa高空槽与副高西北部之前强位势梯度使得低空急流稳定维持,槽前正涡度平流的辐散作用使得低层减压及低空急流中的切变涡度扰动是低空低涡形成的重要机制,在地面有β-中尺度低压发展,强降水主要出现在低涡的前侧、地面倒槽顶部斜压性最强的地区。风廓线雷达对对流开始及结束时间有着较好指示意义,地波雷达很好地反映了地面中尺度环流的演变过程,GPS水汽的强烈变化与强对流时段有很好的相关性。卫星显示在急流轴附近不断有MCC生成并沿着副高外围向东北方向移动,表现出一定的"列车效应"机制。     

湘中一次特大暴雨的中尺度特征分析

利用NCEP/NCAR、TBB和WRF中小尺度数值预报模式资料,对2009年7月1～2日湖南湘中持续性暴雨过程期间的中尺度对流系统的形成机理进行了分析。结果表明,特大暴雨的形成过程中伴随着强烈的中小尺度对流运动,局部的降水量达到了强对流风暴量级;锋面上中小尺度对流系统向南面运动,是产生这次大暴雨过程的主要影响系统,回波带中具有中尺度天气系统并沿着切变线自北向南滚动更迭,是造成此次大暴雨的直接原因;长时间的辐合对这次暴雨落区的形成具有重要作用,是产生大暴雨的动力条件;持续的暖平流、垂直风切变对暴雨的发生发展和维持具有重要作用。     

2018年3月4日江西雷雨大风天气预报技术分析

2018年3月4日午后江西省出现一次大范围罕见的强对流飑线天气过程。利用常规气象观测资料、EC细网格预报资料、区域自动站加密资料,以及多普勒雷达等数据资料,通过天气形势场分析、物理量诊断分析和中尺度分析,对此次飑线过程的发生和雷雨大风的形成原因进行了探讨。     

黄淮流域一次飑线天气成因分析

[目的]分析2009年6月3日发生在黄淮流域的强飑线天气的成因。[方法]利用1°×1°的美国NCEP再分析资料、区域地面自动站资料以及常规气象资料,结合使用FY-2C卫星云图和商丘多普勒天气雷达产品,对2009年6月3日发生在黄淮流域的强飑线天气环流背景形势进行诊断分析,探讨此次飑线天气的成因。[结果]此次飑线天气是在对流性不稳定层结加大的有利形势下,东北冷涡后部横槽引导冷空气南下,地面出现中尺度辐合并产生上升气流作为对流触发机制,来自南方的水汽持续供给,飑线最终得以形成并发展;地面干线附近是雷暴和飑线的高发区。[结论]该研究为以后类似天气的预报提供参考。     

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。     

2018年春末滁州地区强对流天气过程分析

利用常规气象观测资料和雷达监测资料,采用天气学客观诊断分析方法,对2018年春末发生在滁州地区的强对流天气的形成机制和形成条件进行了分析。结果表明,此次强对流天气包括雷雨大风、短时强降水和局地冰雹,并伴有飑线特征,江淮之间北部对流强度大于南部;满足滁州地区低槽型强对流天气环流特征,高低层系统构成前倾结构利于强对流天气发生;大气具有较强的不稳定能量,低空急流输送水汽条件,热、动力因子相互配合在地面辐合线的作用下触发对流;天气尺度系统移速慢是导致滁州地区强对流天气反复出现的直接原因,且天气尺度的有利背景使得发展的对流系统更具有组织性;地面自动站的风场资料对强对流天气发生区与未来移动趋势有较好的监测与预报反应;通过雷达径向速度识别逆风区对雷暴大风的监测和预报有很好的指示意义,多普勒天气雷达垂直积分液体含水量可作为冰雹预警预报的一个重要参考指标。     

一次龙卷过程的WRF模拟及多普勒雷达反演风场研究

利用中尺度WRF数值模式、多普勒雷达资料和4DVar风场反演算法,对2010年7月17日安徽砀山县、江苏省丰县等地发生的伴有龙卷的强对流风暴过程进行了综合分析。结果表明,此次龙卷风暴过程是在西太平洋副热带高压发展强盛,高空冷槽不断东移的大尺度环境背景下形成的;龙卷发生前大气环境具有较大的对流不稳定能量,低层存在大的风垂直切变和丰富的水汽供应;数值模拟显示,在安徽、江苏、山东三省交界处存在明显的风速辐合带,最大风速达15．5m／s,且辐合区存在强的正涡度;在雷达回波径向速度图上,龙卷风暴中存在较强的中气旋（MC）和龙卷涡旋信号（TVS）,尤其是在20：36,出现了东北一西南走向排列成线状的4个中气旋（MC）和一个龙卷涡旋信号（TVS）;从雷达径向速度图上看到,TVS处可观测到正负速度对涡旋结构,正负速度差达64m／s,说明TVS很强;用基于4DVar的风场反演方法可很好地反演出局地三维风场,并在MC、TVS出现的地方可反演出明显的小尺度涡旋结构,对龙卷的发生地点和流场结构有较好的描述。     

2010年7月抚顺大暴雨过程分析

利用常规气象资料对2010年7月19～23日抚顺地区出现暴雨成因进行分析。分析结果表明造成该次暴雨天气过程天气系统为高空槽和副热带高压,低层有低空急流,切变线。该次降水物理量场有较好的对应,正涡度场,低层辐合、高层辐散为暴雨产生提供动力条件,高温高湿为暴雨提供热力条件,大水汽通量区为暴雨提供水汽条件。该次暴雨是由发生在高空槽前切变线上中尺度对流云团造成。地形作用对降水有增幅作用。数值预报检验中尺度预报降水量级误差较大,可信度不如日本数值预报。     

卫星资料在强对流性天气诊断分析中的应用

针对由切变线云系发展合并形成的对流复合体进行分析,探讨卫星资料在强对流性天气诊断分析中的应用,揭示切变线影响下的强对流天气特征。结果表明,此次强对流性天气过程是高空西北气流控制下低层切变线影响造成的;上冷下暖的层结导致对流旺盛,致使雷电产生,低空急流发展加强,保证了山东水汽供应,导致暴雨产生。低层深厚的南方暖湿气流向北推进,其北部边缘为湿舌和高能舌区,大气层结不稳定;动力场上,山东北部为暖切变线,风向辐合和风速辐合,造成强烈的垂直运动。此次切变线暴雨受2个对流云团影响,一个是8日01：00低空急流生成的对流云团,04：00移至鲁中南部发展成对流辐合体MCC;第2个是在鲁西北低层暖切变线对应的对流云团,与鲁中南部的MCC合并成一个强大MCC影响整个山东;这次强对流性天气主要是由第2个切变线对流云团生成合并,延长并加强了第1个MCC持续的生命史,致使强对流性天气的生成。     

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。     

葫芦岛大暴雨过程分析

利用数值预报产品、卫星云图以及雷达等资料对2011年7月25-26日辽宁葫芦岛地区大暴雨过程进行了诊断分析。研究结果表明:高空槽、低空切变和地面倒槽是这次大暴雨发生的主要影响系统,低空急流将水汽源源不断地向暴雨区输送,雷达回波中表现为一条向东北方向移动的强回波带。卫星云图中显示出一个发展旺盛的中尺度对流云团。