1002号台风对四川盆地大暴雨的影响分析

利用逐日NCEP再分析常规观测资料、逐小时自动站资料和卫星云图资料,对2010年7月14—18日发生在四川盆地的大暴雨天气过程进行诊断分析,重点探讨了台风活动对大尺度环流背景、西南低涡形成与维持、水汽及能量输送的作用。结果表明:(1) 本次暴雨是在副热带高压、台风、西南低涡等多个不同尺度系统相互作用下发生的;(2) 台风环流东侧偏南气流和副高西侧偏南气流长时间的融合贯通,一方面有利于“鞍”型场大尺度环流背景稳定和低层西南涡的发展及维持;另一方面两支气流叠加构成输送带,将低纬大量水汽和热量向暴雨区上空输送,有利于暴雨区上空水汽的积聚及形成高能不稳定区;冷暖空气交绥于暴雨区,促使不稳定能量释放,形成大暴雨天气。      

一次浙赣沿线梅雨锋暴雨过程诊断分析

利用日本GMS卫星数据TBB资料、多普勒雷达产品及NCEP逐6小时再分析资料对2013年6月27日20时—29日20时发生在江西省浙赣沿线附近的一次梅雨锋大暴雨过程进行诊断分析。结果表明:(1)中高纬双阻型和副热带高压位置偏南,是引发该暴雨过程的大尺度背景条件,梅雨锋上不断有中小尺度对流系统产生,这些中小尺度对流系统在受到大尺度强迫作用而增强并长时间维持,在导致暴雨区形成强降水;(2)此次过程是发生在不稳定流较弱、强迫流极强的环境下,暴雨区发生在低层西南急流出口区左侧、高层急流入口区,该区域上空具有低层正涡度、高层负涡度和低层负散度、高层正散度的藕合形势,这种形势非常有利于强垂直上升运动的维持,为这次梅雨锋暴雨过程提供了强大的动力机制。     

2000年7月西南涡暴雨过程的分析和数值模拟

对2000年7月1～8日西南涡暴雨过程进行了大尺度分析,并利用中尺度暴雨模式MRM1对这次过程进行了数值模拟,结果表明,这次西南涡暴雨过程分为两个阶段,分别对应着两次冷空气南下。暖切变线的南北摆动是发生大暴雨的一个重要原因,而西南急流核的向北传播导致雨区向北传播。模式成功地模拟出了中-α尺度的低涡、切变线,沿暖切变线的强烈倾斜上升气流、中尺度正涡度以及水汽通量散度辐合柱状结构,这些对暴雨的发生提供了动力和水汽条件;而沿低空急流轴的狭长暖湿舌,其北部的干冷区构成的南北向能量锋区,以及较强的中低空不稳定层结是这次暴雨持续发生的重要条件。     

2004年7月冷空气活动及其对西南地区强降水的影响

利用中国逐日站点降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,分析了2004年盛夏(7月)中国西南地区的强降水过程及冷空气活动在降水过程中的作用。结果显示:西南地区强降水与冷空气的活动关系密切,强降水的发生是中高纬环流变化和低纬系统共同作用的结果。首先,中纬度的低槽冷涡与登陆北上台风和东移西南涡合并,以及东亚地区横槽向竖槽的迅速转变,造成了7月上旬和中旬中高纬环流的3次大调整,东亚地区长波迅速增幅,从而导致了盛夏罕见的大范围冷空气向低纬地区的侵袭。与此同时,暖湿的西南夏季风十分活跃,二者在中国南方地区产生强烈相互作用,结果在冷空气南侧形成大范围的对流性降水。其中,冷空气活动对降水的影响主要表现在3个方面:其一,中高层冷空气的迅速南下常伴有偏南高空急流,位于急流中心左前方的次级环流上升支为降水的形成提供了有利的动力抬升条件。其二,冷空气向南推进极大地增强了大气的斜压性,有利于斜压扰动的发展。冷空气迅速南下造成对流有效位能释放,从而形成大范围的对流活动。另外,中高层干冷空气的平流也是暴雨区位势不稳定得以重建并产生持续性强降水的重要原因。     

低纬高原西南涡暴雨分析

选取了由西南涡造成的低纬高原暴雨的8个个例,利用中尺度滤波和物理量诊断方法,对低纬高原西南涡暴雨进行了分析研究。研究表明,向东南方向移出的西南涡是造成低纬高原暴雨的重要天气系统,暴雨主要出现在西南涡的西南象限的中尺度辐合线、变形场和气旋之中。造成低纬高原暴雨的西南涡是比较深厚的,其正涡度区在垂直方向通常可达300-400hPa。这种西南涡不仅具有动力性的作用,而且其后部常伴有较强的冷空气活动。正是由于西南涡的动力扰动、冷空气活动和偏南暖湿气流的爬坡抬升共同导致了暴雨的发生。     

1981—2000年四川夏季暴雨大尺度环流背景特征

利用四川盆地及周边地区1981—2000年逐日降雨量资料和ECMWF逐日4次再分析资料,合成分析近20 a发生在四川夏季的22次典型暴雨过程的大尺度环流背景特征。结果表明,四川夏季暴雨的发生具有显著的轴向分布性和区域移动性特征。西伸的西太平洋副热带高压、北上东进的伊朗高压及高原东部的弱高压、活跃的孟加拉低压和影响四川北部的中高纬长波分裂的低压槽共同作用形成了四川暴雨发生阶段的特殊的＂鞍＂型大尺度环流背景。在＂鞍＂型大尺度环流背景下,有利于西南支孟加拉湾水汽和南海水汽输送在四川盆地形成低层辐合,同时在高层形成西南—东北的轴向急流辐合带,水汽输送散度负的大值区即为暴雨发生的主要落区。此外,四川北部在两高压相夹下,有利于高纬度大尺度的两高一脊环流调整产生的弱槽携带冷空气影响四川盆地,形成高层弱冷干与低层强暖湿的强垂直对流不稳定。对比40 a四川夏季平均环流可知,导致四川夏季暴雨发生的＂鞍＂型大尺度环流背景特征极为显著,具体表现为：西太平洋副热带高压西伸到110°E附近,青藏高原西侧伊朗高压偏北、青藏高原高层南压高压偏东,而高原低层有弱高压,四川北部冷槽显著偏南。     

贵州中西部两次区域性暴雨成因对比分析

利用常规观测资料、区域自动站及NCEP再分析等资料,对2013年5月24—25日(简称"5.24"暴雨)和6月8—9日(简称"6.8"暴雨)两次暴雨天气过程进行对比分析。结果表明:两次暴雨都是在高空槽东移引导冷空气南下、低涡切变等有利的环境背景下产生的,水汽主要来自孟加拉湾及南海的西南暖湿气流。两次暴雨过程都发生在"西低东高"的形势下,"5.24"暴雨中高纬度以纬向环流为主,冷空气较弱,副高偏强,低涡移动发展缓慢;"6.8"暴雨中高纬为宽广的槽区,冷空气强,有利于低涡的发展和快速移动,副高较弱。两次暴雨过程发生前贵州西南部地面均受热低压控制。"5.24"上升气流伸展高度相对较低,大的垂直上升速度范围较广;"6.8"暴雨上升气流伸展高度高,大的垂直上升速度范围相对较小,与暴雨落区也有很好的对应。     

2022年广西罕见龙舟水的大尺度环流成因分析

利用NCEP大气再分析资料、广西降雨量资料，对2022年广西罕见龙舟水的大尺度环流成因进行了分析，结果表明：2022年龙舟水期间高层欧亚中高纬地区高压脊异常偏强，引导冷空气持续南下影响华南地区，副热带西风急流强度偏强、位置偏南，南亚高压强度偏强、位置偏东，在广西上空构成了有利于垂直运动的环流配置。中层西太平洋副热带高压强度偏弱，西段脊线位置偏南，导致水汽输送偏南。低层索马里越赤道气流异常偏强，南海夏季风爆发偏早，前沿位置偏南，水汽收支在华南地区较常年偏多40%。在多个大尺度环流系统异常特征共同作用下，广西发生了大范围持续性暴雨天气。     

2011年6月江淮梅雨暴雨主要影响系统特征

利用江淮梅雨期逐日降水资料与NCEP/NCAR的FNL分析资料,对2011年夏季江淮梅雨主要影响系统及环流特征进行了分析.结果发现,与典型梅雨期阻塞形势不同,2011年梅雨期中高纬阻塞形势有移动性特征,冷空气由于中高纬环流的发展导致极涡分裂南下而至;中高纬弱阻塞形势引起的切断槽提供了梅雨暴雨的动力条件;西北太平洋副热带高压脊线的变动是梅雨暴雨发展的决定性因素.同时分析了梅雨锋面系统、急流及其引发的高低空次级环流和干冷空气的侵入对暴雨的影响机制.     

陕南一次暴雨天气过程的诊断分析

应用常规气象观测资料、NCEP（1°×1°）再分析资料和FY-2C气象卫星资料,对2007年7月28—29日发生在陕南丹凤的暴雨天气进行综合分析。结果表明：贝加尔湖的阻塞高压使得中高纬环流形势稳定,河套低涡、副高位置稳定少动,商洛处于稳定的东高西低的环流形势是本次暴雨的大尺度环流背景;低涡切变,低空西南急流为本次暴雨过程提供了充沛的水汽和能量条件,暴雨区上空存在着明显的水汽通量辐合中心,中层干冷空气由东北向下侵入暖气团,在雨区上空形成对流不稳定区。暴雨区上空900～300hPa都为正涡度区,为一深厚的气旋性涡旋,有利于对流的发展,雨区垂直运动发展旺盛且深厚,为大降雨提供了抬升条件。散度垂直分布从对流层低层到高层呈现辐合一辐散的双重结构,有利于对流的发生发展。     

罕见的一次暴雨形势场回顾

应用常规气象观测资料、天气图、气象卫星、雷达资料等,对2008年7月30—31日发生在内蒙古鄂尔多斯市北部的一次区域性暴雨天气进行综合分析,结果表明:西太平洋副热带高压西伸北挺和西来槽东移,为暴雨形成提供了有利的大尺度环流背景,高空急流、切变线、地面冷锋是暴雨产生的主要影响系统,偏南气流的建立为暴雨提供了源源不断的水汽条件。     

北京“7.21”特大暴雨过程中尺度系统的模拟及演变特征分析

在2012年7月21日北京特大暴雨过程天气尺度环流背景分析的基础上,主要用WRF模式对该次暴雨过程进行了高分辨率的模拟。利用模拟资料分析了影响此次北京特大暴雨的辐合线及辐合线上生成的中尺度低涡的热动力结构及其演变。从热力场来看,来自于西北和东北方向的强冷空气与西南和东南暖湿气流的长时间对峙形成的辐合以及中低层冷空气从西北和东北方向向西南的入侵迫使整层暖湿空气抬升,以及低空急流的暖湿平流与低空弱冷空气之间形成的"西冷东暖"的结构,对对流不稳定的触发有一定作用,有助于该次特大暴雨的发生。对流层低层的西(东)南风与西北风之间形成了一条持续时间长的辐合切变线,切变线上不断有中尺度低涡生成并沿切变线发展移动,模拟资料分析表明,低涡不断沿切变线生成并移动经过北京从而对该次暴雨造成影响,这与"列车效应"现象类似。切变线上生成的中尺度低涡位置也同时处于急流左前侧和山前,低涡加强和发展时对应有暴雨的明显增强,是直接造成北京特大暴雨的中尺度系统,其生成与低层辐合、低空急流及地形均有关系。低层辐合引发的垂直运动在地形迎风坡附近得到加强,低层辐合及地形抬升共同导致了强垂直运动的发展和维持,是暴雨持续的重要原因。大气中层有下沉气流与低层上升气流相互作用,在大气中低层形成一系列中尺度环流,房山附近一直有中尺度环流的垂直上升支维持,也是暴雨中心出现在房山的原因之一。     

2018年6-7月四川持续性暴雨的成因分析

针对2018年6~7月四川持续性暴雨天气,初步分析了持续性暴雨的成因。结果表明:暴雨持续期间南亚高压位置稳定且偏强。四川位于其东北侧的高空急流出口区。乌拉尔山阻塞高压和巴湖低涡较常年偏强且稳定,为四川持续性暴雨发生提供有利的环流背景。副高西侧外围的偏南气流为水汽从南海向四川输送提供了有利的通道。持续活跃的干冷空气频繁南下与西南暖湿气流在四川交绥,同时水汽也在四川地区强烈的持续辐合上升,为暴雨的持续发生提供了有利的动力和水汽条件。高原低值系统的东传是四川持续性暴雨发生的重要天气尺度系统。     

华南一次特大暴雨诊断分析及数值模拟

用NCEP/NCAR再分析格点资料对2009年5月23-24日发生在华南的特大暴雨过程进行了诊断分析,并利用中国新一代GRAPES模式进行了数值模拟研究。结果表明：副高稳定维持,西侧偏南气流引导季风云团北抬;水汽来源主要为孟加拉湾西南气流和南海东南气流,水汽辐合主要集中在925hPa-850hPa,具有明显日变化特征;垂直上升运动提前约6小时于强降水的出现,暴雨中心位于最大垂直速度中心附近。模式成功模拟了暴雨过程的雨带分布及环流形势演变,显示中尺度涡旋是造成暴雨的主要影响系统,其不仅造成陆地的低层辐合高层辐散,还为暴雨区提供了正涡度,促使2个中α尺度对流系统的生成和发展东移,直接导致暴雨的发生。     

一次中纬度特大暴雨过程的中尺度分析

用Shuman-Shapiro中尺度滤波方法，结合大尺度环流背景，对1999年8月11－12日山东半岛特大暴雨过程进行了中尺度分析。结果表明，这将过程是热带中尺度气旋北上发展造成的；地面冷空气侵入西移的中尺度低压所导致的对流发展，是热带中尺度气旋发展的原因；大尺度环境场丰富的水汽输送为强对流的发展和维持提供了能源保障；地面中尺度低压中心和与其配置的切变线上的波动点对降水落区有指示意义。     

湖南两次流域性致洪暴雨异同点分析

利用常规气象资料、水情资料及灾情资料,对发生地点、季节及影响系统相似的2010年7月8-14日和2012年7月11-19日两次湖南省持续性大范围暴雨天气过程进行对比分析,结果表明：（1）两次暴雨过程均具有持续时间长、暴雨频繁且集中、累计雨量大、洪涝严重等特点;（2）东北冷涡加强、副高东退南落,冷、暖空气在湖南交汇,导致连续性暴雨发生;（3）“10.7”暴雨过程冷、暖气流势力相当,雨带呈东西向,稳定少动,致灾性强.而“12.7”暴雨过程冷空气势力较强,雨带呈移动性,虽然致灾范围广,但灾情较前者轻.     

天气形势调整过程中连续暴雨的个例分析

本文在分析了天气尺度背景及形成连续暴雨的物理量条件的基础上，找出连续三天暴雨的成因：由于大范围形势调整过程中同一低压系统在不同的环流形势配置下造成的，是天气形势调整过程中产生的，而不是通常概念上由于大范围环流形势稳定、有利降雨的系统得以持续影响造成的。     

广东2009年深秋重旱背景下异常暴雨的特点及成因

在深秋重旱的背景下,2009年11月11～13日广东出现一次少见的暴雨过程,落区主要在干旱严重的粤北和珠江三角洲地区。分析其环流场发现,高纬西风槽东移引导较强冷空气南下,冷暖空气在华南相互作用导致本次暴雨的发生。物理量的诊断和数值模拟结果显示水汽辐合上升释放凝结潜热,对暴雨的维持起到最重要的作用。     

海南“0810”特大暴雨特征分析

通过对2008年10月12—15日海南省特大暴雨过程特征分析,表明海南“0810”特大暴雨是热带低压和冷空气相互作用的结果,特大暴雨的发生发展及减弱与偏东和偏南风急流的加强和减弱有较好的对应关系：东风急流造成海南岛东部降雨明显大于西部。副热带高压对北上热带低压的阻拦和形成的环流对降水起到了加强和维持的作用：雷达回波为典型的积层混合型降水回波;长时间的低层辐合、高空强辐散,有利于强降雨的发生和维持。     

干旱气候背景下塔尔湖暴雨形成机理诊断分析

利用常规气象资料和自动站资料,对2009年8月18日发生在塔尔湖地区1次暴雨过程进行分析,结果表明：⑴整个前汛期副高位置偏西,是造成巴彦淖尔市干旱的直接原因。⑵副高东退,东高西低形势建立,是塔尔湖暴雨形成的必要条件。⑶500hPa短波槽前正涡度区与700hPa暖切变区、地面暖锋切变区在阴山山脉南麓罕乌拉沟喇叭口地形上空垂直叠置,是产生塔尔湖暴雨的动力抬升条件,也是其形成的触发机制。⑷700hPa贝湖冷涡维持,西南暖涡北抬,两涡在阴山南北相遇的辐合流场建立,为塔尔湖暴雨提供了水汽和冷空气条件,也是干旱年份巴彦淖尔市暴雨预报的重要着眼点。