甘南高原短时强降水潜势预报研究和雷达回波分析

利用甘南州8个国家气象观测站和146个乡镇区域自动气象站2011—2012年5—9月降水观测资料,风云2E红外云图资料和合作、武都高空站高空观测资料,对甘南高原短时强降水天气的特征进行分析,建立了甘南州短时强降水过程的天气尺度和中尺度概念模型和甘南州分县短时强降水潜势预报方程。同时利用2013—2014年甘南新一代天气雷达资料对甘南高原短时强降水多普勒雷达回波特征进行统计分析。结果表明:5—9月甘南州各县市均可发生短时强降水,8月是短时强降水发生频次最高的月份,5月和7月次之,6月和9月相对较少。按照环流形势甘南高原短时强降水过程可以分为高原低槽切变型、槽后西北气流型和高压内部型3种类型。甘南短时强降水云顶亮温值在8月达到最低。甘南短时强降水大部分个例回波强度大于20 dbz,回波顶高度在3 km以上,垂直液态含水量在5 kg/m2,77%的短时强降水速度场有明显的辐合和中气旋。     

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。     

延安市短时强降水天气多普勒雷达特征及临近预警指标

利用2013—2015年延安市7次短时强降水天气多普勒雷达资料和常规观测资料,对短时强降水期间的雷达产品进行了分析。结果表明:短时强降水以带状和块状居多,且40 dBZ以上强回波伸展高度在4 km左右,呈现低质心结构;回波中心强度和回波顶高与短时强降水雨强、持续时间有关,雨强越大、降水越集中,则回波中心强度越大、回波顶高越高;本地VIL值偏小,一般为8～23 kg/m~2,少数可达到43 kg/m~2以上。在此基础上,提出了延安短时强降水天气雷达临近预警指标:当满足天气尺度辐合特征,同时满足组合反射率、40 dBZ强回波伸展高度平均值分别达48.8 dBZ、4 km,则可以考虑该站点及附近地区进入短时强降水临近预警状态。利用2016—2018年延安市发生的短时强降水对其性能进行了检验,其成功概率和临界成功指数均达80%。     

通辽市霍林郭勒市短时强降水冰雹成因分析

2019年7月27日下午,在冷涡的影响下,内蒙古通辽市霍林郭勒市北部出现短时强降水过程。本文主要对此次过程的环流形势、影响系统以及强对流天气雷达个例进行了分析。主要采用了micaps所提供的常规天气资料、自动站实况资料和多普勒天气雷达资料等进行分析。分析结果表明：“7.27”暴雨冰雹天气过程主要受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输送、较大的K指数、较大的比湿条件、较强的垂直运动、地面辐合等可以作为短时强降水短临预报的指标。在27日14时霍林郭勒市西北上空出现强对流云团,并逐渐向东移动,受高空冷涡与低层低涡辐合系统影响霍林郭勒市北部出现伴有雷雨、大风和冰雹等强对流天气。     

延安短时强降水天气多普勒雷达特征及临近预警指标

利用2013-2015年延安市7次短时强降水天气多普勒雷达资料和常规观测资料，对短时强降水期间的雷达产品进行分析发现，短时强降水以带状和块状居多，且40dBz以上强回波伸展高度在4km左右，呈现低质心结构；回波中心强度和回波顶高与短时强降水雨强、持续时间有关，雨强越大，降水越集中，则回波中心强度越大，回波顶高越高；本地VIL值偏小,一般为8～23kg·m-2，少数可以达到43kg·m-2以上。在此基础上，找出了延安短时强降水天气的雷达临近预警指标：当满足天气尺度辐合特征，同时满足组合反射率、40dBz强回波伸展高度平均值达48.8dBz、4km，那么可以考虑该站点及附近地区进入短时强降水临近预警状态，并利用2016-2018年延安市发生的短时强降水对其性能进行检验，其成功概率和临界成功指数均为80%。     

2019年7月27日霍林郭勒市短时强降水冰雹天气成因分析

本文主要采用了MICAPS提供的常规天气资料、自动站实况资料和多普勒天气雷达资料等对2019年7月27日内蒙古霍林郭勒市短时强降水和冰雹天气过程进行了分析。结果表明：此次暴雨冰雹天气过程主要由冷涡和低层低涡辐合系统造成，从物理量诊断分析来看，充沛的水汽输送、较大的K指数、较大的比湿条件、较强的垂直运动、地面辐合等可以作为短时强降水短临预报的指标。     

黔北一次低涡切变系统单多普勒雷达资料分析

利用遵义CINRAD/CD多普勒雷达资料并结合其他资料分析了2008年7月10日发生在黔北地区的冰雹大风、短时强降水天气。结果表明,该系统是低涡切变带有冷空气南压过境影响所致;回波单体初期发展沿切变线排列,并在发展剧烈的回波所在处产生冰雹天气;降雹前出现最强回波60～65dbz,降雹时低仰角回波强度跃增到55～60dbz,回波高度11～15km,VIL值〉35kg/m2;回波分布有涡旋带状特征,当涡旋中心移向原有回波时,回波剧烈增强,产生持久深厚的辐合中气旋,地面出现冰雹大风;仁怀北部乡镇降雹和短时强降水可能与此区域左倒U型地形有关;湄潭永兴和鱼泉、仁怀学孔和喜头的回波是超级单体回波,其余各地降雹回波为多单体强回波。     

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。     

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。     

海南省保亭县2013年7月28日大暴雨天气过程分析

利用常规观测资料、区域自动站资料、多普勒天气雷达、卫星云图等对海南省保亭县2013年7月28日大暴雨天气过程进行分析,得出:高空短波槽、低层切变线及低涡是此次强降水天气过程的主要影响系统;低涡系统不断加强且稳定少变,暴雨区位于高空冷温度槽及低空暖脊之间,水汽充沛,热量不稳定,有利于对流活动发生发展;中尺度对流复合体、线状回波带及回波带中超级单体形成“列车效应”,强降水时段回波顶高与强雷暴出现时段基本一致;而且红外云图中较宽广的低涡云系的发生演变过程与强降水过程的变化趋势也有很好的对应。     

甘南高原夏季强对流天气特征及多普勒天气雷达应用浅析

文中通过对甘肃省甘南藏族自治州8个气象观测站2013～2016年夏季(5-9月)强对流天气个例的天气实况和甘南雷达回波资料的统计,分别以雷暴、冰雹、短时强降水等针对甘南高原夏季不同强对流天气进行了分类,4a中全州共计 有379站次雷暴、54站次冰雹、157站次短时强降水,通过不同天气形势背景相似分析法与归纳法得出：甘南高原夏季强对流天气的发生发展具有不同的移动路径和形势特征,分别对不同天气类型建立了相应的预报模型;进一步总结出多普勒天气雷达回波资料在甘南夏季强对流天气预报中的应用。     

短时强降水的物理环境场和雷达临近预报研究

利用micaps、加密自动站、雷达资料和NCEP再分析资料分析了2013年7月1-2日冀中廊坊的一次局地短时强降水天气过程物理环境场特征,并在对多普勒雷达不同产品特征进行详细分析的基础上,初步探讨研究了廊坊短时强降水天气的临近预报指标。结果表明：此次局地短时强降水是在西风槽东移,同时副热带高压北上的大尺度环流背景下,中尺度系统触发而形成的;前期高湿条件,以及地面辐合线的出现为强降水形成创造了良好条件;分析多普勒雷达回波特征后初步得出两点重要结论,其中当VIL值半小时跃增值超过9 kg/m2,且最大值平均达到18 kg/m2时,廊坊发生短时强降水的概率较大。     

2016年大连地区强对流天气雷达回波特征分析

该文利用探空资料、加密自动站资料、天气雷达资料对2016年6—9月大连地区9次强对流天气过程,即短时强降雨(4次)、雷暴大风(3次)和冰雹(2次)3种强对流类型进行了雷达回波特征分析.结果表明:探空资料中K指数适用于短时强降雨识别;CAPE值与探空距离强对流时间密切相关;较大的高低层的温差有利于识别雷暴大风和冰雹;较低的0℃层和-20℃层高度有利于冰雹判别;较大的0~6km深层垂直风切变有利于雷暴大风识别.最大回波强度和所在高度,短时强降雨小于雷暴大风和冰雹;弓状型雷暴大风相对于低仰角径向速度大值区类型的雷暴大风有更长的预警时间提前量;雷暴大风和冰雹的VIL值都相对较大,不利于区分两者.研究结果为大连地区强对流预报预警提供参考依据.     

2010年夏季山东西部一次强降水天气分析

利用常规观测资料、自动站加密观测资料、ncep1°×1°再分析资料、卫星云图资料和雷达资料,对2010年8月9日山东省西部一次短时强降水的天气形势、环境场条件、云图特征和雷达回波特征进行分析。结果表明:此次强降水发生在高空槽和副热带高压边缘暖湿气流里,低层暖湿切边线的南侧,地面辐合线南侧偏南气流里;水汽辐合强弱对应降水强度的大小;强降水开始前,低层θse逐渐增大,并有高能舌出现,高能舌从地面伸展到850 h Pa附近,强降水区等θse分布密集,正处于能量锋区上。强降水前CAPE较高,达2 472.4 J/kg,强降水后迅速降低;150 h Pa以下为上升运动区;500 h Pa以下为西南气流,为暖平流,500 h Pa以上存在冷平流。强降水区850 h Pa以下都为正涡度区,低层925 h Pa附近位于正涡度大值区内,正涡度中心存在时间和短时强降水时间基本一致;在中尺度地面风场上,强降水区存在地面辐合线或气旋性环流;短时强降水主要出现在中尺度对流云团的西部和西南边缘,产生在中尺度云团的发展和成熟阶段;强降水雷达回波强度在45 dbz左右,最强达55 dbz左右;径向速度图上负速度区内出现小的正速度区,有气旋式辐合。     

基于CINRAD/CA雷达的2次强天气对比分析

为了研究不同类型强对流天气在多普勒雷达产品中的表现特征,利用山西北部大同地区CINRAD/CA波段多普勒雷达,对2012年7月5日广灵县冰雹和2011年7月21日左云县短时强降水对比分析。结果表明：（1）冰雹天气低层逆温层较厚,短时暴雨逆温层浅薄;（2）冰雹天气强回波区所在高度在-20℃等温线之上,短时暴雨在0℃层等温线以下;（3）冰雹天气65~60 dBz回波所在高度超过短时暴雨4~5 km左右;（4）冰雹天气低层有弱回波区、中高层有悬垂回波;（5）中气旋、中尺度辐合区及风暴顶辐散是冰雹天气的特征,深厚的湿层及急流长时间维持是短时暴雨特征;（6）冰雹天气低层风向顺转中层逆转高层顺转,短时暴雨风向整层顺转;（7）降雹过程有持续高VIL值及对应大的梯度变化值,而短时暴雨VIL跃升量很小。     

驻马店市一次冰雹和短时强降水多普勒雷达对比分析

为发挥多普勒雷达监测和预警冰雹、雷雨大风、短时强降水等强对流天气的作用,对2013年8月1日河南省驻马店市出现的冰雹和短时强降水天气过程进行对比分析。资料表明,短时强降水比冰雹的回波强度弱,对流高度也明显降低,但一般均≥45 d Bz,回波顶高≥10 km。回波形态特征上,冰雹常为块状对流型,短时强降水为絮状混合型。冰雹云的强回波平均顶高≥12 km,明显高于短时强降水云体。冰雹云的垂直液态含水量明显高于短时强降水云体。这些特征可为两类强对流天气短时临近预报提供参考。     

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。     

葫芦岛市一次短时暴雨过程的中尺度特征分析

利用欧洲中心再分析资料、朝阳多普勒雷达资料以及葫芦岛市自动气象站观测资料,对2014年9月20日发生在葫芦岛的一次短时暴雨过程的中尺度特征进行分析,发现:本次极端短时暴雨过程,是发生在高空冷涡控制下,700h Pa槽后干冷气团叠加在850h Pa暖湿气团上、在地面倒槽前部偏南气流区内产生的一次强对流天气;通过中尺度对流云团的分析可以发现中尺度云团主要是在冷涡后部西北气流和底部偏南气流下生成发展,其演变过程与葫芦岛的降水有密切关系;通过对各种雷达产品的分析,发现连山站强降水主要是受一条带状回波影响,该回波内有中小尺度辐合,产生强烈上升运动,引发短时强降水。     

2010年5月14日瑞金市大暴雨降水过程分析

2010年5月14日,瑞金市出现一次156.3 mm的大暴雨降水过程。利用常规天气资料、物理量资料、雷达回波图以及瑞金加密雨量站资料对这次过程的成因进行了分析。结果表明:这次短时强降水过程发生在有利的环流形势下,高空有强盛的西南气流,风速的辐合为强降水发生提供了触发条件,中低层的低涡和切变线,为强降水提供了强的上升运动条件,提供了充足的水汽和不稳定能量。     

2015年8月3～4日辽宁省东南部强降水天气过程分析

利用卫星雷达资料、加密自动站雨情和实况资料,从环流形势、中尺度分析等方面对2015年8月3～4日辽宁省东南部强降水天气过程进行了分析。结果表明,此次过程是低涡、低空急流和低空切变线及蒙古气旋相互作用下形成的暴雨天气过程。从雷达产品的分析入手可以较早且较准确地发现强对流发生的时间和地点,提高短时强降水预报和预警的准确率。