一次大冰雹天气过程的物理量垂直结构分析

利用FNL(NCEP/NCAR)1°×1°经纬度网格再分析资料,通过4个时次跟踪分析了2013年4月27日发生在贵州省西南部的一次大冰雹天气过程,揭示了冰雹形成、发展、成熟、消散和大气物理量垂直结构特征.结果表明,冰雹形成前3～8h,高、低空存在较强的风向、风速垂直切变,构成了叠加在基本气流上的次级环流,为不稳定能量的暴发提供了很强的外部抬升力;大气中低层出现较强的水汽短时强辐合区,水汽通量辐合中心位于700hPa附近,水汽通量值达-2.5×10-6g/(cm2· hPa·s);假相当位温及温度垂直剖面图上随高度增加均存在递减锋区,说明大气层斜压不稳定增强,为冰雹发生区提供大量不稳定能量;-20℃层高度与0℃层间厚度适宜,有利于生成大雹;大气中高层先结束水汽辐合输送转为水汽辐散,冰雹天气过程结束.     

辽宁一次特大暴雨过程的诊断分析

利用常规观测资料、NCEP 1°×1°再分析格点资料,对2010年7月19~21日辽宁省特大暴雨过程的环流背景、低空急流对暴雨的触发作用、稳定度和动力条件进行初步诊断分析。结果表明,200 hPa存在辐散场,500 hPa长波槽带动冷空气东移到暴雨区上空,副热带高压脊线稳定维持是辽宁出现特大暴雨的有利环流背景条件。暴雨区上空底层存在明显水汽辐合,中层存在水汽辐散,底层水汽辐合长时间维持为暴雨的连续出现提供了有利的水汽条件。冷平流的入侵,在暴雨区上空出现能量锋生,因此河套冷平流的存在是此次特大暴雨生成和触发机制之一。高空辐散流场的增强,有利于低空低压的增强和维持,加强暴雨区的对流不稳定和垂直环流。     

2016年7月下旬朝阳市一次暴雨天气过程成因分析

利用地面观测资料、台站观测资料、NCEP再分析资料等对2016年7月25—26日出现在朝阳市的暴雨天气过程成因进行分析。结果表明：此次暴雨天气过程在500 hPa为两槽一脊形势,朝阳市位于东北冷涡前的西南气流中,在地面暖锋区和850 hPa暖锋式切变区内是暴雨落区;来自西太平洋和南海的水汽是此次朝阳市暴雨天气的主要水汽来源,并在西南气流的帮助下输送至朝阳市境内,暴雨区上空的水汽输送和水汽辐合较强,中低层干冷空气下沉促进了暖湿气流的抬升,再加上冷暖空气交绥促进了暴雨天气的出现;低层辐合和中高层辐散运动的垂直配置,促进了垂直上升运动的发展,是暴雨天气出现的主要动力机制。高层涡度区同低层正涡度区有很好的对应关系,涡度场垂直配置为上升运动创造了有利条件;在暴雨天气出现时,朝阳市假相当位温值较大,说明降水天气出现时的不稳定能量强,为暴雨天气的出现提供了热量条件。     

抚顺地区受台风”梅花”影响过程诊断分析

利用常规气象资料、卫星云图、NCEP 1°×1°的6 h再分析资料,运用天气学分析及诊断分析方法,对2011年8月8-9日发生在抚顺的区域性暴雨过程进行了诊断分析。结果表明:低层偏南气流有利于水汽在抚顺市上空形成较强的水汽辐合,有利于水汽的垂直运动。低层辐合和高层辐散的高低空配置,提供了有利的动力条件。低层高温、高湿的不稳定能量与中高层向下渗透的冷空气结合,导致低层位势不稳定的建立,从而为此次对流降水提供了热力条件。随着台风北移后,槽后冷空气的补充,抚顺市处于槽前西南气流影响,午后对流发展导致抚顺市降水强度的迅速加大。     

对甘肃河东一次暴雨天气的诊断分析

本文应用Micaps常规资料、结合NCEP(2.5°×2.5°)格点资料等,对甘肃河东一次暴雨天气成因进行诊断分析。结果表明:暴雨是由高空冷空气与低涡槽前暖湿气流的共同影响产生的。低层较强的西北气流与强盛的东南暖湿气流汇合,产生强切变,使得辐合上升运动增强。高低层西南急流将水汽源源不断地向暴雨区输送,物理量场高层辐散与低层辐合相配合,为暴雨的产生提供了充足的水汽和动力抬升条件。东北——西南向的弓形回波,引发了这次暴雨期间的短时强降水。     

汉中市2011年8月4日区域性暴雨天气过程分析

利用常规天气图和物理量场资料,对2011年8月4日发生在汉中市的一次区域性暴雨天气过程进行分析。结果表明:此次区域性暴雨属于汉中地区盛夏典型的大降水形势,主要影响系统为200 hPa南亚高压、500 hPa高原低值系统、700 hPa西南急流,西南涡,低层切变辐合及东路回流冷空气;暴雨区上空具有低层辐合高层辐散的有利降水形势,且垂直运动发展非常旺盛,在暴雨区上空从低层到高层为一致的上升气流;水汽主要来自孟加拉湾和南海,汉中地区中低层有大量的水汽输送和辐合,为区域性暴雨过程输送和积累了大量水汽。     

“7．18”山东暴雨过程分析I：暴雨过程诊断分析

利用常规气象资料、1°×1°一日4个时次的美国环境预报中心的FNL再分析资料、0．25°×0．25°的TRMM卫星逐3 h降水再分析资料,从大尺度环流形势、水汽条件、动力条件以及对流不稳定层结等方面,诊断分析“7．18”山东暴雨过程。结果表明,此次暴雨过程具有时间短、强度大、范围广的特征,降水雨带自北向南运动。影响此次暴雨的主要天气系统是东北冷涡、西风槽、西南低涡、低空急流和副热带高压。暴雨过程中湿度条件非常充足,水汽的强烈辐合为此次暴雨提供了直接的水汽条件;对流层低层的强烈辐合、中高层辐散的环流配置形势有利于产生强烈的垂直上升运动,对暴雨的形成提供动力条件;暴雨开始前山东地区上空存在较强的对流不稳定层结,有利于强暴雨的产生。     

“7.18”山东暴雨过程分析Ⅰ:暴雨过程诊断分析

利用常规气象资料、1°×1°一日4个时次的美国环境预报中心的FNL再分析资料、0.25°×0.25°的TRMM卫星逐3 h降水再分析资料,从大尺度环流形势、水汽条件、动力条件以及对流不稳定层结等方面,诊断分析"7.18"山东暴雨过程。结果表明,此次暴雨过程具有时间短、强度大、范围广的特征,降水雨带自北向南运动。影响此次暴雨的主要天气系统是东北冷涡、西风槽、西南低涡、低空急流和副热带高压。暴雨过程中湿度条件非常充足,水汽的强烈辐合为此次暴雨提供了直接的水汽条件;对流层低层的强烈辐合、中高层辐散的环流配置形势有利于产生强烈的垂直上升运动,对暴雨的形成提供动力条件;暴雨开始前山东地区上空存在较强的对流不稳定层结,有利于强暴雨的产生。     

湖南隆回一次大暴雨天气过程综合分析

利用常规探空资料、地面观测资料、自动气象站资料及水文雨量点资料、T213数值预报资料和卫星云图等,对湖南隆回2006年6月25日大暴雨天气过程进行综合分析.结果表明:暴雨区中上升运动和水汽辐合均大于周围区域,中低层为对流不稳定层结;大气层结的强烈不稳定,强烈的垂直运动,是形成暴雨的主要因素;700hPa的水汽来自孟加拉湾和南海,850hPa和500hPa的水汽来自南海;大暴雨发生前,低层有较强的水平能量输送和能量积聚,同时整个暴雨区的大气运动由下沉运动转变为上升运动;中低层Q矢量的辐合和大暴雨的落区、发生时段有较好的对应关系;低层正涡度、高层负涡度与低层强辐合、高层强辐散一致;"抽吸作用"和反馈作用加强低空辐合,促使暴雨发展.     

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。     

2021年郑州首场暴雪伴高架雷暴过程分析

利用常规观测资料、卫星云图和雷达资料对2021年郑州首场暴雪伴高架雷暴天气过程进行了综合分析,结果表明：(1)500hPa高空槽、中低层切变线、700hPa急流和地面倒槽为此次天气过程提供了有利的环流背景和影响系统。(2)700hPa豫北地区有东西向暖切变线,切变线南部强盛的西南急流提供了充足的水汽和不稳定条件。(2)西南倒槽发展旺盛,有利于引导高压前部的冷空气持续南下并长时间维持;850hPa冷舌和地面南下的冷空气为暴雪和高架雷暴提供了深厚的冷垫,低空暖湿急流沿低层冷垫爬升,产生不稳定层结和强上升运动,从而在大气高层产生雷暴。     

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。     

武汉“2011．6．18”梅雨锋暴雨天气过程分析

利用常规探空和地面观测资料、NCEP每6小时再分析资料、物理量场对2011年6月18发生在武汉的一次大暴雨过程的环流特征进行分析,结果表明：暴雨产生期间南压高压稳定,500hPa贝加尔湖附近形成明显的阻塞高压,冷空气从北方侵袭而至,青藏高原南侧的南支槽加深发展,850-700hPa有低涡形成东移;低层低空西南急流向暴雨区输送暖湿空气,中层有来自北方干冷空气的输送,导致梅雨锋上空有冷空气入侵,形成不稳定层结;采用NCEP再分析资料探讨此次暴雨过程发生发展的特征和机理．发现此次暴雨过程从动力学上来看,中低层的正涡度中心与辐合中心随低涡的东移而东移,而武汉的暴雨出现在正负涡度交界处,即涡度平流最大的地方,低层辐合及高层辐散的几乎垂直结构造成了强烈的上升运动。这也是暴雨发生的动力因素。     

一次连续性暖区暴雨过程的诊断分析

利用常规气象观测资料和ERA5逐时再分析资料,对2019年4月18-19日华南地区出现的一次连续性暖区暴雨过程进行了诊断分析。结果表明：此次暴雨过程主要是受气旋性环流切变、西南低空急流影响而形成的暖区对流性强降水天气过程。500hPa副高呈带状分布,强度偏弱,位置偏南,气旋性环流自西向东影响了江南地区；华南地区地面呈东高西低的形势,广东始终处在地面低压前部偏南风的控制下；850hPa和700hPa受西南低空急流的影响,配合以风速或切变形成的低层辐合,高空200hPa对应强的辐散流场；华南至江南一带南低北高的地势,对地面偏南风或西南风起到了很好的抬升作用,这些因素共同作用,形成了这次连续性暖区暴雨过程。     

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。     

一次小雨转大雪天气过程的诊断分析

应用常规观测资料、雷达资料以及NCEP/NCAR再分析资料,对2012年12月29日宿迁市一次小雨转大雪天气过程进行了诊断分析.结果表明,这次小雨转大雪天气过程的影响系统属后倾槽结构,西路冷空气从低层锲入形成冷垫,850 hPa对应的西北急流（冷空气）和700～600 hPa西南急流（暖湿空气）交汇,造成了这次雨雪天气;低层辐合和高层辐散的抽吸作用以及锋面的抬升作用,使上升运动得以维持;南海水汽沿700～600 hPa西南急流向北输送,受北方冷空气阻挡,使得水汽在雨雪区辐合上升;地面至850 hPa有冷平流,使得低层迅速降温,700 hPa以上有暖平流,造成逆温层结,为雨转雪过程提供了有利的温度环境;另外,利用雷达径向速度和风廓线图可清晰反演低层风场的变化,进一步分析冷、暖平流对雨转雪的影响.     

金阳县“7.31”泥石流灾害气象成因分析

以凉山州境内金阳县小银木乡松树村与布拖县四棵乡沟姑村交界处的地洛电站厂房标段钢筋场2009年7月31日发生的泥石流灾害为例,利用NCEP再分析资料、MICAPS数据资料和卫星云图等资料,从环流形势、物理量场、云系演变特征等方面研究了这次泥石流灾害形成的气象成因.结果表明,金阳县“7.31”泥石流灾害的发生与当地孕灾环境关系密切.由于阻塞高压的影响高空切变较长时间维持凉山州境内,同时配合地面冷高压不断分裂南下的冷空气和700 hPa西南暖湿气流输送的丰沛水汽,造成了这次大范围的暴雨天气过程;灾害点具备上干下湿、低层辐合高层辐散、降水中心与正涡度负散度中心的位置对应良好的特点.同时结合垂直速度剖面图和降水落区来看,负的垂直速度大值区也就是强烈上升运动中心对应着地面的强降水区,暴雨区附近的垂直环流与暴雨的启动和维持有密切关系,暴雨区往往出现在垂直环流的上升运动区.     

一次长江中下游降水增幅的成因分析

利用中国气象局MICAPS资料,对长江中下游2008年1月19日降水增幅过程进行了天气动力学方面的成因分析。结果表明,冷暖空气交汇是降水增幅的基本条件;地面倒槽、850～700 hPa暖切变和850～500 hPa低槽是降水增幅的影响系统;西南、东南低空急流是降水增幅的重要动力机制;西南低空急流为降水增幅输送了充沛的水汽。     

重庆“5·6”强对流过程诊断分析

2010年5月6日凌晨重庆发生一次强对流过程,该过程造成了雷暴、冰雹和大风等强烈天气。利用常规资料、多普勒雷达资料和1°×1°NCEP再分析资料,对这次强对流过程进行诊断分析。结果表明,850 hPa暖舌和700 hPa冷空气是此次强对流天气过程的环流背景;低能舌叠加在高能舌之上,导致对流不稳定,地面中尺度锢囚锋和975 hPa辐合线的辐合上升运动触发对流不稳定能量释放,产生强对流;低层正涡度和辐合带对应的非常好,低层辐合、上层辐散有利于强对流的产生和发展;850～200 hPa有较强垂直风切变,特别是低层和高层有较强的垂直切变,中层有微弱的切变,更有利于强对流的发展和维持;雷达回波分析发现,造成重庆大风冰雹灾害的为超级单体。     

一次区域性暴雨过程的中尺度雨团特征分析

结合多普勒雷达产品特征对2007年7月18～19日烟台地区出现的一次区域性暴雨过程的中尺度雨团特征进行分析,结果表明：多个强降水雨团自西北向东南移过半岛是产生这次大暴雨的主要原因。冷锋带状回波与冷锋前方块状回波结合后迅速发展,有中气旋出现。700hPa干舌、500hPa弱冷平流和强上升区的存在是出现强对流天气的主要原因。