临夏州“8.5”短时强降水多尺度分析及临近预警

2020年8月5日19:00至6日07:00地处青藏高原边坡地带的临夏地区出现强降雨天气,最大降水量达70.6毫米,小时最大降水量达54.9毫米,且伴随有雷雨大风天气,利用高空、地面观测资料以及卫星、雷达资料重点分析此次强降水过程不同尺度系统配合机制、强降雨水汽来源和输送以及临近预警指标。分析结果表明：(1)此次临夏出现大范围短时强降水的直接影响系统为中尺度低空切变线和低空急流,间接影响系统是西太平洋副热带高压(以下简称副高),副高的西伸北抬导致其外围具备高能量级的偏南暖湿气流沿着大风速带被源源不断从低纬度向高原边坡输送并产生汇聚、抬升、凝结从而导致强降水；(2)强降水类型为典型的暖区短时强降水,地面中尺度干线是直接触发机制,低空西南大风速带上的湿轴向东北方向伸展,水汽长时间汇聚为临夏短时暴雨提供了物质来源；(3)雷达回波显示的低质心的回波特征奠定了短时强降水的降水性质。     

东北冷涡外围辽西沿海强对流天气特征分析

利用常规观测资料、自动站加密观测资料和雷达资料,对2017年7月9日辽宁省西部到中部地区1次短时强对流的天气形势、物理量场、雷达回波特征进行分析。结果表明:在有利降水的大尺度天气系统背景下,底层冷空气和低空急流以及中尺度天气系统造成了本次强对流天气。底层925~850hPa的充沛水汽和辐合上升运动强对流天气的发生,地面复合线和低压环流造成本次短时强降水天气。雷达组合反射率因子45dbz的强回波区与强降水落区基本吻合,并对应地面中尺度气旋式环流的形成和维持。     

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。     

鲁南地区接连2次大暴雨过程雷达特征对比

利用常规观测资料和多普勒天气雷达资料对2012年7月8日和10日鲁南地区接连出现的2次大暴雨过程进行对比分析,结果表明:低空急流、低空切变线是接连产生暴雨的重要影响系统,在地面风场上体现为中尺度辐合线附近对应强降水中心;强盛发展的低空急流预示着强降水的出现,通过判断低空急流和承载层风向风速可大致估计强回波移动的路径和速度,为预测短时暴雨的持续时间和落区提供依据。相对较高降水效率的强回波持续生成合并并缓慢经过某地,产生暴雨天气;雷达风廓线产品有助于了解暴雨天气的环境场,为预测短时暴雨的雨强变化提供依据。     

2016年8月23-24日青海省河南县强降水天气诊断分析

利用常规观测资料、Micaps、卫星云图、多普勒雷达资料等,从环流背景、物理量、卫星云图、雷达回波等方面,对2016年8月23—24日青海省河南县出现的一次短时强降水天气进行分析,探讨造成此次强降水的主要成因。结果表明,在588 dagpm线副高控制范围内高湿高温状态下,冷暖空气的汇合以及切变辐合造成了此次对流不稳定;在具备充分水汽供应的条件下,垂直方向上低空辐合、高空辐散的配置为此次降水提供了动力条件。对流旺盛、雷达强回波带过境的地方会造成强降水。     

“8.13”强对流天气雷达回波和GPS水汽的演变特征

借助江西多普勒雷达产品、地面自动站同步观测资料和GPS水汽探测资料,对2011年8月的一次强对流天气的天气形势特征、地面观测资料、GPS水汽及雷达回波特征进行分析。结果表明:(1)这次强对流天气的发生是江西东北部处在副高边缘,低层受偏南暖湿气流控制,高温高湿,不稳定能量较强,且低层有低空急流发展,并处于850hPa急流出口左前方,水汽辐合较强;(2)强降水发生前,垂直上升气流表现为整层抬升,降水开始后为一完整的垂直运动环流圈;(3)回波强度梯度大、移速快,具有弓形特征,其前部探测到出流边界,上述特征是判别大风的重要指标,降水强度的迅速增强与气旋性辐合、逆风区的形成密切相关;(4)强回波影响强降水区域前,不稳定区域地面有中尺度辐合形成,同时对应较低气压值;(5)强降水发生前,大汽可降水量具有跃升、持续特征,强降水一般在峰值前出现。     

诱发桂林市西部地区大面积地质灾害的气象条件分析

利用常规气象资料、卫星云图、多普勒雷达资料,分析了2009年7月3日引发桂林市西部地区大面积地质灾害的天气成因。结果表明,低涡切变与西南急流的维持是造成这次灾害的前期气候背景;中尺度辐合天气系统、充沛水汽输送及辐合、低空急流的作用导致桂东北发生特大暴雨,是引发此次大面积地质灾害的直接天气原因。强降水发生时,卫星云图表现为带状较强云带;雷达回波呈典型椭圆形絮状短时暴雨回波,强度在40dBz左右,顶高在10km以下,VL在25kg／m^2以下,对流性不强,但有利于发生长时间的持续性降水。     

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。     

2013年7月18～19日昆明大暴雨过程的诊断分析

2013年7月18日20:00～19日08:00,云南省昆明市12 h内区域站共出现44站暴雨以上量级的降水,针对这次强降水过程,从高空形势场、物理量场、卫星云图、天气雷达等资料进行综合分析.结果表明,500 hPa青藏高压和西太平洋副热带高压之间的辐合区是此次强降水的主要影响系统;昆明上空有两股水汽输送,且水汽通量散度对流层中低层辐合中高层辐散,水汽输送条件较好,水汽充沛;昆明上空强降水时段内对流层中低层为正涡度,中高层为负涡度,大气处于不稳定状态,为对流的发展、持续提供了有利的动力条件;昆明上空中尺度对流云团的合并发展,同时在发展过程中位置少动是造成这次大暴雨天气的主要原因之一;此次降水回波属于混合型降水回波,在大片层状云回波中夹杂一些积云强雨团;此次昆明地区的大暴雨天气,与逆风区持续时间密切相关.     

一次临夏州对流性强降水空报失误技术分析

利用基本气象观测资料、数值预报产品、雷达产品资料以及物理量场特征,对2018年5月20-22日甘肃省临夏州一次对流性强降水空报失误进行综合分析。结果表明：高空槽快速东移,冷空气势力偏北,偏南风发展较弱,湿层浅薄,前期不稳定能量聚集不够旺盛,对流触发条件不具备,垂直运动和水汽条件不支持产生对流性强降水,导致预报员对降水性质判断出现偏差,预报此次降水为对流性天气,有短时强降水发生,而实况为稳定的层状云系降水,对流湍流不明显,降水量级偏小,服务效果不佳。前期预报员对降水性质出现判断失误,因此对降水量级预报偏大。临夏地区典型的对流性暴雨往往与中小尺度天气系统相联系,低空急流、低空切变,西北低涡等,而此次过程中尺度系统不具备,北部低涡偏北,冷空气等级为弱冷空气。     

2017年8月16—17日营口地区短时强降水天气过程分析

利用NCEP资料、常规观测资料、自动站资料和雷达资料,对2017年8月16—17日营口地区一次短时强降水进行诊断分析。结果表明,内蒙古冷涡和低层低涡辐合系统造成了此次短时强降水天气;从物理量诊断分析来看,短时强降水需要充沛的水汽;较大的K指数可以作为短时强降水短临预报的指标;中尺度的抬升运动是区别于局地性暴雨与区域性暴雨的重要原因;第一阶段强降水过程中不稳定能量较好,而第二阶段强降水过程中动力抬升条件较好。从雷达图来看,强回波的列车效应造成了此次短时强降水;2个阶段的短时强降水都伴随着中低层的强辐合和深厚的水汽含量。     

6.21青海中东部局地强降水的中尺度特征分析

2020年6月21日，冷涡系统影响下，青海中东部海南南部、黄南南部出现了局地性短时强降水，最大小时雨强22.6mm/h。本文利用常规探空资料，10min加密自动站资料、多普勒雷达数据，对此次局地强降水天气过程的中尺度特征进行了诊断分析。结果表明：此次过程降水时间分布呈单峰型，生命史约1小时，持续时间短；局地强降水是在高空冷涡背景下，高空槽底冷空气南下引发的，地面中尺度辐合线（辐合中心）是直接影响系统；降水过程中具有典型的雷暴云过境的气象要素变化特征；雷达回波中心值达50dBz的对流单体经过贵南、泽库等地，与强降水时段有很好的配合。     

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。     

2022年3月荆门春季首场暴雨形成机制分析

利用常规气象资料、风云卫星云图、雷达及地面观测资料对荆门2022年3月16日首场春季暴雨的形成机制进行诊断分析,结果表明：（1）高空强辐散、500 hPa高空槽东移、中低层低涡切变线、低空急流加强东移北抬、地面冷空气入侵暖低压倒槽等天气系统配置,是这次春季暴雨发生的有利天气背景。（2）这次暴雨发生前的环境场特点为适中的对流有效位能,较大水汽含量及上干冷、下暖湿极,说明强对流天气为短时强降水及雷暴大风。（3）华北冷空气沿地面倒槽后部侵入,沙洋西部的西北风与东部的偏东风形成地面辐合线,触发对流天气,造成沙洋的短时强降水。（4）与中尺度对流云团移动相对应,宜昌地区有中尺度对流单体生成,其东移中加强并在荆门南部形成弓形回波,雷达回波图上强的反射率回波对应卫星云图上有TBB低值区,说明对流云发展高度高,垂直运动剧烈,造成荆门南部短时强降水和雷暴大风。     

长春市2017年7月16日一次短时强降水过程分析

本文使用地面自动站资料、数值预报资料和雷达回波产品,结合高低空、地面实况,对长春市2017年7月16日出现的一次短时强降水过程进行分析。结果表明:500hPa高空槽、副热带高压,850hPa冷式切变线和地面低压是这次降水的主要天气尺度系统;降水过程中强烈的不稳定能量释放和垂直上升运动,表现出中尺度系统降水特征;雷达回波图中具有典型的热带强对流降水回波特征,存在明显的中尺度辐合和逆风区,证明中尺度系统是造成此次过程的直接天气系统。     

2015年6月8日郴州市雷雨天气过程分析

本文利用常规资料、自动站资料、NCEP再分析资料与雷达资料等,对2015年6月8日郴州市雷雨天气过程进行分析。结果表明,受槽前及副高西北侧西南气流控制,地面弱冷空气入侵,中低层切变线与地面辐合线触发产生暴雨;低层辐合及中高层深厚辐散引发上升运动;低空西南急流与西南涡扰动成为水汽输送渠道,以积层混合型降水回波为主,降水回波带一直对应地面中尺度辐合线。     

“7.21”北京特大暴雨个例分析I：水汽条件分析

利用地面观测资料、NCEP再分析资料、FNL资料等,对2012年7月21~22日北京地区发生的一次特大暴雨过程中的大尺度环流背景场和水汽条件进行了分析。结果表明,此次降水过程可分为2个阶段,第1阶段为21日10：00~20：00,呈现对流性降水的特点,第2阶段为21日20：00~22日04：00,以锋面降水为主;此次特大暴雨过程的影响天气系统主要有500 hPa低槽、低空低涡、地面倒槽、冷锋;7月21日北京全天整个对流层水汽含量充沛;水汽来源主要有2支：一支来自副高外围海上暖湿东南气流和南风气流的输送,一支来自西南低空急流水汽输送,其中后一支水汽输送在此次暴雨过程中起主要作用;北京地区低空有非常强烈的水汽辐合中心。     

2016年8月14日临夏州区域性暴雨个例诊断分析

利用地面、高空、雷达、云图及自动站实况观测资料,对2016年8月14日18:00至15日8:00出现在临夏州的区域性强降水天气过程进行分析。结果表明:此次过程主要受副高西进东退和冷空气共同影响,且高温高湿水汽充足,高层冷平流和低层暖湿气流相互作用下形成对流不稳定层结,高原低槽的东移和北部冷空气下滑影响逼迫副高东退是此次强降水天气过程的主要影响系统之一。     

山西省陵川县2012年一次大暴雨过程成因分析

利用常规观测资料、自动雨量站资料、数值预报产品和雷达回波资料分析2012年7月30日8:00-7月31日8:00发生在山西晋城陵川县区域性暴雨天气过程,发现这次过程是500.0hPa西风槽前部西南暖湿气流相与东北冷涡后部的下滑的冷空气互作用,700.0hPa低涡切变线、低空急流、中尺度的对流云团低空辐合,台风的北上使得副高边缘西南暖湿气流输送加大是造成此次大暴雨的主要影响系统。通过物理量场分析还发现水汽条件、水汽通量及其散度场等物理量对暴雨的发生有很好的指示意义,可为暴雨的发生、发展以及落区、时段预报提供有力的预报依据。     

一次局地暴雨到大暴雨天气过程分析

利用常规气象资料和营口站SA型多普勒雷达资料,从天气背景、物理量场和雷达回波演变特征分析2008年7月15日营口局部地区出现暴雨到大暴雨天气过程的成因,结果表明:这次天气过程发生在地面江淮气旋北上,在渤海加强生成渤海气旋,高空槽与低空的低涡引导切变线相配合,高空沿等高线南下的冷空气与南部的暖湿气流交汇触发不稳定能量的释放,大气冷暖空气交汇、西南急流提供的良好水汽输送条件以及副高后部的气流抬升是造成营口局部地区暴雨和大暴雨天气的形成和发展的大尺度背景;当20 m/s的,急流中心下传到≤1 km超低空,1.2～2.1 km低空出现24 m/s西南急流,有利于营口地区局部产生短时暴雨到大暴雨,说明低空脉动及向地面扩展程度与短时强降水之间关系密切;雷达片状混合性回波在辽宁省营口地区境内长时间维持和发展,雨带中主要反射率因子强度30 ～40 dBz的强回波移经测站持续时间近8h,雨带中间夹杂着零散的45 ～50 dBz对流性回波的反射率因子核位于3 km以下,属于低回波质心风暴,35 ～ 40 dBz强反射率因子的螺旋回波雨带近300 km,3～8 kg/m2垂直液态水提供非常丰富的水汽来源,这种强回波雨带移动构成的“列车效应”是造成营口北部地区暴雨到大暴雨的直接原因.