一次暴雨的湿位涡及条件性对称不稳定分析

[目的]分析广西一次前汛期暴雨的湿位涡及条件性对称不稳定。[方法]利用常规观测资料、自动站降水资料和NCEP 1°×1°逐6 h再分析资料,对广西一次前汛期暴雨过程进行了湿位涡（MPV）及条件性对称不稳定（CSI）分析,探讨当地暴雨发生前后MPV各分量的特征及CSI对暴雨的作用。[结果]925 hPa MPV1正值区（MPV2负值区）东南侧等值线密集带、剖面图倾斜MPV1正值柱（MPV2负值柱）下方以及θe等值线密集带下方与强降雨落区有较好对应关系;在系统发展旺盛后,MPV1、MPV2梯度和强度的增强预示着暴雨增幅。强降雨暴发初期,850～650 hPa对流不稳定与CSI共存,对流不稳定和垂直运动起主要作用;在强降雨中后期,高空弱冷空气的进一步往南入侵,触发不稳定能量释放,迫使原来倾斜的θe密集带变得陡峭,有利于倾斜涡度发展,大气逐渐转为对流中性状态,CSI和斜升运动起主要作用,从而使暴雨得以持续。[结论]该研究为MPV和CSI理论应用到当地日常业务提供理论依据。     

一次鲁西北农业致灾暴雨过程的湿位涡及不稳定性诊断分析

利用绝热、无摩擦大气湿位涡守恒理论和常规的地面观测资料、NCEP再分析资料,对山东省西北部2012年7月30日～8月1日的农业致灾暴雨过程的湿位涡特征及不稳定能量进行了诊断和分析。结果表明:这是一次副高边缘低涡切变类暴雨天气过程,500 hPa副热带高压和地面倒槽的稳定为该次暴雨提供了必要的环境条件;湿位涡"正负区叠加"的配置形势有利于低涡暴雨的发展,暴雨区位于850 hPa MPV1和MPV2的正负值过渡的零值区附近;在降水发生之前有较强的对流不稳定能量存在,降水开始由冷空气入侵所致对流不稳定能量触发,后期由于对流不稳定能量的释放而使得大气层结接近对流中性;在降雨区中低层对流不稳定减弱以后,900 hPa以上有对称不稳定能量增强,倾斜对流得以发展,这是造成暴雨增幅的主要原因之一。     

广西冬季2次农业致灾暴雨天气湿位涡分析

为了提高冬季暴雨预报准确率,及时为政府和人民提供准确的预报服务,减少农业生产的损失,利用自动站雨量资料以及NECP FNL分析资料分别对广西冬季两次农业致灾暴雨2016年1月27—28日和2013年12月13—16日进行实况分析、天气学分析和湿位涡诊断分析。结果表明：暴雨发生在MPV1正值区前侧的负值区或0值附近和MPV2负值中心南侧的低值区内。MPV1和MPV2对两类降水落区均具有一定的指示意义,但MPV1中心不能决定锋面暴雨降水落区却对降水具有潜势预报,MPV2对强降水的发生有一定的提前预报。MPV等值线密集区,冷暖空气交汇强烈有利于水汽辐合、垂直涡度发展易产生暴雨。     

一次特大暴雨过程的环境场特征诊断分析

利用降水资料、卫星资料、NCEP再分析资料、韩国天气图资料以及探空资料,从天气形势、中尺度特征和环境场特征等方面分析了2014年8月31日发生在重庆的一次特大暴雨过程。结果表明,高、低空急流、切变线、地面冷高压共同作用导致了暴雨发生;MCS是降水的直接影响系统,MCS的发展演变对于预报暴雨的强度和落区具有良好的指示意义;探空资料计算的对流指数对对流过程的发生演变有一定的指示意义,大气在垂直方向上上冷下暖、上干下湿的配置结构有利于对流性不稳定的增强;副高外围暖湿空气是输送暖平流的主要物理机制;强降水发生于MPV1等值线零线和MPV2强负值中心南侧等值线密集区附近,对应对流不稳定和斜压不稳定的叠置区域;MPV1零线对于降水的预报有一定的指示意义,MPV2负值区与辐合区紧密联系。     

1次江淮大暴雨中尺度系统的数值模拟与诊断分析

利用MM5中尺度暴雨模式较成功地模拟了2007年7月7～9日发生在江淮流域的暴雨过程,结合地面加密和常规观测资料对暴雨中尺度天气系统进行了较为详细的分析。结果表明:梅雨带上强烈发展并东移的多个中β尺度对流系统是造成这次江淮暴雨最直接的影响系统;在切变线附近正涡度平流的作用下,对流层中低层降压产生变压风辐合造成上升运动,低层暖湿气流抬升促使对流不稳定能量暴发形成局地对流产生暴雨。     

江西西部一次局地对流性暴雨过程诊断分析

利用Micaps常规资料、多普勒雷达资料、地面加密自动站点资料,从环流形势、物理量场、回波特征方面,诊断分析了2014年5月24日08∶00—25日08∶00江西西部局地对流性暴雨天气过程。结果表明,这次对流性暴雨是在亚欧中高纬度环流经向度较大及副热带高压边缘扰动气流的背景下,中低层低槽和切变线共同影响下发生的;西南低空急流的建立、西南暖湿气流的增强,为这次对流性暴雨的产生提供了丰富的水汽、动力和热力条件。低层辐合、高层辐散和强烈的上升运动是产生这次对流性暴雨的重要动力条件;中低层有大的水汽积聚和水汽输送是产生这次对流性暴雨的重要水汽条件;大气层结不稳定、存在产生较强对流的有利条件、高能量区与中低层湿区和急流配合是产生这次对流性暴雨的重要热力条件。这次暴雨过程在雷达回波上以对流性回波为特征,出现2个主要降水时段(24日20∶00—25日01∶14、25日01∶24—09∶00),其中第2个降水时段维持降水时间长、降水强度大,是这次对流性暴雨的主要降水时段。     

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.     

一次罕见春末暴雪的成因及湿位涡诊断分析

利用ERA-interim(1°×1°)再分析资料等对2014年4月24—25日定西市短时突发性暴雪天气进行分析。结果表明:蒙古低涡后部横槽转竖南压,槽后强冷空气南下;700 h Pa等压面上湿位涡和低层大气辐合区对应湿位涡正压项MPV10和湿位涡斜压项MPV20大值中心区;MPV1和MPV2大值中心和θ_(se)/P0对流不稳定区对应,湿位涡诊断对暴雪爆发阶段有很好指示。     

2017年青海三次大到暴雨过程中位涡特征分析

利用常规资料、卫星及fnl再分析资料,对2017年发生在青海省三次大到暴雨天气过程进行研究.得出结论:(1)位涡中低层为负值,高层为正值,有利于低层气旋性涡度的增加,易储存和释放不稳定能量,造成强烈的上升运动,更利于暴雨发生;(2)低层中MPV1的大绝对值中心、等值线密集区与强降水对应较好,等值线密集区呈西南—东北向分...     

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.     

闽中北一次罕见强对流天气不稳定触发机制分析

利用NCEP再分析资料,对2007年4月1日福建省一次致灾天气过程成因进行分析。结果表明,这次强对流天气过程是地面锋前急流暖区内午后对流雷暴单体发展造成的。中高层的冷平流侵入对该次强对流天气的发生起主要触发作用。θse的倾斜锋区容易出现涡度的倾斜发展,使得对流层中层存在大量的潜热释放,同时有利于中层位涡的下传,从而对强对流区低空涡度的发展和维持起了重要贡献,有利于雷暴的发展和维持。在强对流发生区域对流层中低层出现了类似重力波的中尺度的波列分布,同时散度上也反映了上升运动和下沉运动相间的波动特征。对流层中下层西风扰动、低空和对流层中上层的南风扰动,对强对流天气有重要贡献,对流层顶的东风扰动以及辐散作用加强了垂直运动的发展。强的垂直风切变是该次强对流天气发生的有利条件。     

抚顺市“8·16”特大暴雨天气过程分析

利用常规观测和卫星云图资料,对2013年8月16日抚顺地区特大暴雨过程进行了诊断分析,结果表明:500 h Pa副热带高压边缘高温高湿空气团与由短波槽输送的冷空气在抚顺地区交汇、地面蒙古气旋加强东移,为抚顺地区强降水过程提供了有利条件。低层强正涡度区、高层负涡度区,为抚顺地区强降水过程提供了有利的动力条件。随着高能锋区快速向东移动,抚顺地区强降水出现在假相当位温等值线密集的高能锋区南压过程中。长时间持续的90%以上的相对湿度场为暴雨过程提供了有利的水汽条件。"8.16"降水期间,共有4个对流云团的发生发展,表明此次抚顺强降水具有明显的中尺度特征。     

陕西南部地区一次大暴雨过程的干侵入分析

[目的]对陕西南部地区一次区域性暴雨天气进行诊断分析。[方法]利用NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料、常规观测以及自动雨量站资料,对2010年7月16～18日发生在陕西南部地区的区域性暴雨的大尺度环流背景场进行了分析;并利用经向风、相对湿度以及假相当位温等物理量,探讨了干侵入的特征及其在暴雨中的作用。[结果]500 hPa中高纬度形势比较稳定,大陆高压、副热带高压稳定少动,700、850 hPa切变线或低涡是造成陕南地区产生大范围暴雨的主要影响系统。登陆台风对暴雨的作用非常明显,台风与副高相互作用,不仅使得低空急流得以形成和加强,还将水汽和能量源源不断地输送到陕南地区,为暴雨的增幅起到重要作用。此次暴雨过程中有2次明显的干侵入,主要表现为在对流层中高层的一个深厚干层,干层的存在有利于对流不稳定能量在低层的积聚,对流不稳定能量的释放可以将低层的暖湿气流向上输送至较高的层次,有利于降水的发生。θse的经向垂直剖面图分析表明,在这次暴雨过程中有锋区的存在,且这次暴雨过程中的干空气活动非常强烈。[结论]该研究为今后的预报提供有益的理论依据。     

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。     

“96.8”邯郸特大暴雨过程分析

[目的]分析"96.8"邯郸洪涝灾害的特大暴雨过程。[方法]利用1996年8月上旬的实况资料、卫星云图资料和NCEP再分析资料,对造成邯郸"96.8"洪涝灾害的特大暴雨过程进行了分析,了解此次洪涝灾害发生的原因。[结果]先后发展北上的2个中尺度对流云团造成了邯郸"96.8"特大暴雨;台风倒槽是引发的邯郸洪涝灾害的主要天气系统;低空急流在北上过程中,受副热带高压的阻挡,使水汽和能量在邯郸积聚,为特大暴雨的形成提供了物质基础;中纬短波槽的发展东移以及低层回流弱冷空气的不断入侵,是触发中尺度对流云团生成、发展,进而导致暴雨持续的直接原因;暴雨区上空湿层深厚,湿区的经向分布比纬向更宽广,暴雨区的水汽源地为南海和孟加拉湾。整个暴雨时段,暴雨区低层辐合、高层辐散,低层是正涡度、高层为负涡度,且降水强度随辐合、辐散的增减变化;暴雨区为强烈上升运动区,随上升运动强中心的加强向上抬升、强降水也增强,暴雨中心位于最大垂直速度中心附近,强降水随垂直上升运动的增强而增强、减弱而减弱。[结论]该研究为防灾减灾、决策服务提供科学依据。     

2018年3月19～20日福建省暴雨过程成因分析

春季暴雨常由暖区降水和锋面降水结合而成,对流性明显,对春耕生产和人员安全有较 大影响。本文应用地面加密观测资料、常规探测资料和雷达回波资料,对2018 年3 月19～20 日 福建省暴雨过程的环流形势背景、中尺度特征和物理量场进行分析。结果表明:本次暴雨是一场 暖区降水和锋面降水结合的暴雨过程。高低空西南急流充沛的水汽输送和不稳定能量,锋面、低 层切变的辐合上升运动是形成暴雨和强对流的有利条件。冷暖空气的交汇加剧了层结不稳定和 垂直上升运动,触发福建南部飑线产生。中高层显著的正涡度发展、低层辐合高层辐散以     

北部湾海风锋暴雨过程及合成分析

[目的]研究北部湾海风锋暴雨过程及合成。[方法]利用常规观测数据、地面自动气象资料及欧洲数值模式格点数据,对1990～2007年期间广西海风锋引起的暴雨天气过程并结合2008年6月5日海风锋触发的强对流天气个例进行统计和合成分析,归纳出北部湾中尺度海风锋系统高低空环流配置的主要特征。[结果]海风锋系统是触发北部湾暴雨的一个重要中尺度系统;在西南季风爆发期间最易激发北部湾海风锋锋生。个例分析初步指出日出后,北部湾海陆温度逐渐由暖海冷陆转变成暖陆冷海,高温高湿的偏南气流与相对低温干燥的偏北气流在北部湾海区交汇,引发垂直环流并激发近地面层的中尺度海风锋系统。合成分析指出了北部湾海风锋锋生的环流特征,即华南上空高层处于强辐散中心,越往低层气压场呈东高西低的形势,北部湾海域位于槽前高后的偏南风急流带,呈气旋性环流的辐合区;高空辐散低层辐合的层结不稳定结构和＂抽气效应＂为海风环流发展所必须的上升动力,偏南风为北部湾区域带来了丰富的水汽,有利于低层强对流云系的形成和降水的发生。[结论]该研究为中尺度对流系统活动的特征分析提供参考依据。     

低空急流演变对阜新地区短时暴雨影响研究

利用阜新地区2004-2013年29次天气过程中36个时次短时暴雨相关数据,采用统计学、天气学和物理量计算等方法,从低空急流的角度对阜新地区短时暴雨的时间分布规律、天气形势、典型环境场特征和预报指标进行研究,并利用2013年8月12日午后发生的短时暴雨天气过程对低空急流的作用进行了探讨。结果表明：（1）阜新地区短时暴雨的月变化特征显著,主要发生在6～8月;日变化规律也非常明显,11：00～18：00时出现的几率最大。（2）阜新地区产生短时暴雨的天气系统按照低空急流和500hPa天气形势分为涡旋式急流型、高空槽前急流型、副高西北部急流型、横槽式无急流型等4种类型;（3）低空急流的气流多来自热带洋面上,因此它往往起着输送低空大量的热量、水汽和动量的作用,当它将暖湿空气输送到较干较冷空气的下方时,就形成了不稳定层结,在低空急流左侧上升运动的触发下,易产生对流性降水;（4）选取中低层比湿、露点、涡度、散度、垂直速度、K指数、θse（850-500）、T（850-500）、V（700-850）、V（850-925）等物理量作为预报因子,建立本地化短时暴雨预报指标。