大尺度低空急流动力学的初步研究

低空急流和暴雨的关系很密切,孙淑清在“低空急流及其与暴雨的关系”[1]一文中,把低空急流分成三类,第一类为大尺度准定常的低空急流,多在大地形的东侧发生;而且多在夏季发生,是夏季暴雨的重要影响系统。我国东部这支强风轴的位置是与我国夏季雨带的位置相一致的,随着这支低空急流的北移,夏季雨带也跟着北移。     

对2006年12月东北太平洋上一个爆发性气旋的初步分析

本文利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的ERA-Interim再分析数据、美国国家航空航天局(NASA)提供的对地观测系统的数据信息系统(EOSDIS)极轨卫星云图和气象卫星合作研究所(CIMSS)提供的GOES-EAST红外卫星云图等资料,对2006年12月23日—27日发生在东北太平洋上的一个爆发性气旋进行了初步分析,探讨了动力、热力因子在气旋爆发性发展过程中的作用,分析了高空急流、低空急流、位势涡度(PV)和水汽通量等物理量对爆发性气旋发展的影响。分析发现,在初始阶段,高空急流已经建立,高层的PV大值位于地面气旋上游,高层系统发展强盛,但低空急流较弱。冷锋后下沉运动区域内,高空动量下传促使低空急流逐渐加强,低空急流将暖湿空气输送到气旋内部,对气旋发展有促进作用。高低空共同作用促使爆发性气旋发展。     

付高西侧低空急流地转偏差场和湿度场的个例分析

一、引言 低空急流,特别是西南低空急流往往与暴雨相联系,因而引起很多气象工作者的注意。近十几年来在研究上取得了一些有意义的结果。松本诚一等人曾对伴随梅雨暴雨的西南低空急流作了较详细的研究。我国一些气象工作者,在这方面也作了很多工     

付高西侧低空急流地转偏差场和湿度场的个例分析

低空急流，特别是西南低空急流往往与暴雨相联系，因而引起很多气象工作者的注意。近十几年来在研究上取得了一些有意义的结果。松本诚一等人曾对伴随梅雨暴雨的西南低空急流作了较详细的研究。     

基于多普勒测风激光雷达的低空急流观测研究

基于相干多普勒测风激光雷达于2018年8月在山东德州获取的为期一个月的风廓线观测数据,进行了低空急流的判定、识别与统计分析。参考BONNER对低空急流的判定标准,对1 500 m高度以下的每10 min平均风廓线数据进行低空急流识别与统计,急流发生频率仅为3. 6%。参考张世丰对低空急流的判定标准,统计了350 m高度以下10 min平均风廓线的低空急流风速、高度、风向及风切变等结构特征。急流发生频率为24. 9%,急流速度主要介于6～10 m·s-1之间,急流高度出现3个峰值,分别位于110 m、160 m和220 m左右,急流风向主要为偏东风和偏南风。结果表明,多普勒激光雷达可以获取高时空分辨率的风廓线数据,进而可以有效检测低空急流结构的存在及其特征。     

低空急流对0212号台风"北冕"后部暴雨影响的分析和数值试验

本文首先用实测资料分析了0212号台风"北冕"造成福建大暴雨过程的环流形势和物理量场特征,指出低空偏南风急流的北抬和加强为远离风暴中心的福建东南沿海大暴雨提供了有利的水汽和动力条件.然后用中尺度模式(MM5)模拟分析了低空偏南风急流强度变化对本次暴雨过程的影响,结果表明低空急流强度变化对福建东南部的暴雨落区及强度有很大影响.     

一个南海热带气旋发展的环流特征分析

本文用ECMWF2.5×2.5网格点资料通过一个例子,对有利于南海热带气旋发展的环流场作了详细的分析,发现几点事实:(1)扰动在风的垂直切变较大的环境中仍可发展。(2)扰动位于中、低空西南急流左侧,高空南支东风急流右侧时,有利发展。(3)中,低空西南急流形成了扰动环流的强风潮,强风潮从扰动南侧入角,并包围扰动的东半圆。(4)扰动中、低层的入流和高层的外流呈现严重的不对称性。(5)当扰动发展到一定强度时,对南海热带季风环流圈的加强起到正反馈作用。     

沃克环流上升区赤道低空强西风带的分析

采用ＴＯＧＡ／ＣＯＡＲＥ国际合作考察期间（１９９２年１０月─１９９３年２月）获得的２６７次定点（２°Ｓ，１５５°Ｅ）定时高空大气探测资料，进行计算分析，发现１９９２年１２月─１９９３年２月低空存在一支西风急流，有两次分别持续半月之久，而１９９２年１１月的两次赤道西风急流，因无赤道高空急流配合，仅持续２ｄ便消失。本文还指出：（１）赤道低空西风急流是各种海－气指数产生ＥＮＳＯ异常的重要信息；（２）赤道高空急流有滞后赤道低空急流２ｄ左右的响应关系；（３）赤道低空急流是纬向水汽输送的狭窄通道。     

大连地区一次极端天气的数值研究

利用常规资料、自动站资料以及中尺度数值模式(MM5V3.7),对2007年3月3日~5日大连地区出现的暴雨、雨凇、雪、大风、寒潮等多种灾害性极端天气进行了分析。结果表明:这次极端天气是由北上江淮气旋与北方冷空气共同作用造成的。利用MM5模式对造成这次极端天气的天气系统的发展和演变进行了诊断,表明:高、低空急流及其相应的次级环流在这次强天气过程中起了重要作用,低空急流的次级环流的上升支和高空急流入口区右侧的强辐散相重合,形成高空强负涡度、强辐散,低空强正涡度、强辐合和上升运动。与高空偏西急流相配合的强冷空气与低空东南急流引导的海上暖湿空气在辽东半岛交汇,激发不稳定能量的释放,从而进一步加强了上升运动。这种深厚的强上升气流是这次强天气发生的重要原因。     

台风麦莎影响期间山东半岛大暴雨成因的分析

2005年8月7-8日,在0509号台风麦莎登陆后北上影响山东的过程中,对流的发展在台风外围具有明显的不对称性,积云对流在台风中心的东北侧得到强烈发展,强降水集中出现在山东半岛东部.利用常规观测资料、卫星云图和NCEP1o1o再分析资料,对这次台风大暴雨天气过程作了分析,并进一步对强降水发生时的物理量场与流场进行诊断分析.结果表明:低空急流输送充足的水汽和强烈的水汽辐合为暴雨发生提供了有利的水汽条件,大暴雨落区出现在低层辐合、高层辐散及强烈的上升运动区内,与高能量锋区有很好的对应关系;较强正涡度平流与暖平流沿低空急流向山东半岛输送是造成对流不对称发展的主要原因,高空急流与低空急流在山东半岛的耦合为大暴雨的发生提供了动力条件.     

2014年鲁南一次暖切变暴雪过程的诊断分析

利用常规观测资料、自动站资料及NCEP1°×1°再分析资料对2014年2月4—6日鲁南暴雪过程进行诊断分析。研究表明:(1)500h Pa的短波槽,700h Pa和850h Pa暖式切变线及低空急流是造成这次暴雪的关键影响系统,同时位于华北700h Pa的小高压对强降雪的形成也起到关键作用。(2)东南低空气流的移动跟雨区的移动具有很好的对应关系。第一阶段降雪的水汽辐合主要集中在700h Pa,第二阶段的水汽辐合集中在对流层低层。(3)此次降雪过程降水相态的温度与厚度判据与经验统计预报指标一致。     

赤道低空急流及天气成因的诊断分析

利用“热带海洋与全球大气”──海洋大气耦合响应试验强化观测阶段,“向阳红五”号科学考察船于2°S、155°E定点海洋气象和高空大气探测资料,分析了热带西太平洋暖水池区低空急流及天气的成因.文章指出强化观测阶段北半球东北季风(或信风)越过赤道转变成的西北气流与赤道南侧SPCZ北─西北部西南气流辐合,是暖水池赤道南侧低空西风急流、赤道西风爆发及降水过程形成的主要原因.     

台湾海峡850hPa低空急流天气气候特征的初步分析

本文应用任意３ａ中８５０ｈＰａ上的风及５００ｈＰａ和地面气象资料，对台湾海峡地区出现低空急流的天气气候特征，形成急流的天气背景及其影响下的天气进行初步分析。结果表明，台湾海峡地区８５０ｈＰａ低空急流具有明显的季风特征和特定的地理影响。     

山东两次台风远距离暴雨对比分析

基于气象要素高空探测、地面观测以及NCEP再分析资料,针对2003年8月下旬(0312)和2004年8月下旬(0418)山东省两场发生在不同环流形势下的远距离暴雨过程进行了对比分析。结果显示,台风在两次暴雨过程中均起了重要作用,但机理不同。除台风东侧低空急流为大暴雨的发生提供充沛的水汽,有利于构建不稳定的大气层结以及加强暴雨区的辐合上升运动等共同点之外,还存在着显著的不同:(1)0312台风远距离暴雨是台风与切变线相互作用的产物,0418台风远距离暴雨则是由台风与冷锋相互作用造成的;(2)在这两次暴雨过程中,直接影响系统和台风所起的作用不同:0312台风远距离暴雨过程中,切变线为暴雨的发生发展提供了原始的正涡度场,而台风东侧的低空急流加强北推进一步加强了切变线附近正涡度和辐合强度,加强了上升运动;0418台风远距离暴雨过程中,台风倒槽顶端生成并分裂发展的气旋式涡旋为暴雨系统的原始涡源,台风东侧低空急流北上在一定程度上加强了暴雨区的辐合和上升运动;(3)两次台风远距离暴雨中,与台风相连的偏南风急流对暴雨区的水汽净流入贡献最大,但最大水汽输送层不同,0312台风远距离暴雨的最大水汽输送层在925hPa附近,而0418台风远距离暴雨的最大水汽输送出现在800hPa上下。     

一次副高控制下登陆的台风强降雨过程分析

1521号台风"杜鹃"是在5 880 gpm副高控制下,5 920 gpm副高加强西伸过程中,登陆福建莆田沿海的。分析发现副高的加强西伸和低空华北高压的东移,改变了"杜鹃"东部低空急流和水汽辐合的分布,导致水汽辐合和不稳定能量在浙闽东部汇聚,在高空幅散、低空辐合产生的强烈上升运动触发下,产生大暴雨和特大暴雨。"杜鹃"消亡后,925 h Pa以下的边界层残留低压倒槽顶部东南急流与偏东急流的汇合,使水汽辐合和不稳定能量在浙北东部持续,是该地区继续出现大暴雨的主要原因。"杜鹃"外围东南急流与偏东急流的汇合造成的降雨回波,结构虽没那么致密,但发展更为旺盛,对流性更强,更易造成特强降水,业务预报中,需特别引起注意。     

郑州“7·20”极端暴雨过程中水汽和高低空急流作用机制的数值模拟

针对郑州“7·20”特大暴雨过程,使用CMA-MESO区域模式对此次极端强降水过程中水汽与高低空急流的影响进行了数值试验分析。结果表明,此次暴雨过程较为成功地被中尺度模式模拟再现;暴雨过程中水汽来源主要为台风“烟花”北侧的东南急流携带的来自西太平洋与印度洋的水汽以及台风“查帕卡”北侧东南气流携带的来自南海的水汽;降水及水汽输送对水汽含量十分敏感,水汽含量微小的变化便会使郑州上空气流辐合区强度减弱,水汽累积减少,降水范围向河南北部缩小,降水强度大幅度减弱;低空急流对应的气流辐合区是郑州上空出现强垂直上升运动中心的主要机制,低空急流减弱后,水汽辐合减弱,降水减少,降水中心位置偏西南,高空急流对降水的影响与低空急流相比较小。     

鲁南“93.8”特大暴雨过程分析

从天气系统、低空急流的演变和水汽在鲁西、鲁南的辐散、辐合的变化，诊断分析了在鲁南形成这次特大暴雨的原因。     

鲁南初冬一次罕见特大暴雪的成因分析

利用常规气象观测资料和NCEP/NCAR逐6 h再分析资料,对2015年11月23—24日山东南部出现的一次罕见特大暴雪天气过程进行诊断分析。结果表明:1)这是一次典型的回流形势降雪,850 h Pa东南风急流影响的鲁南地区降雪强度较大,而东北风急流影响的区域降雪强度较弱。2)700 h Pa强西南低空急流、850 h Pa东南低空急流为鲁南地区降雪提供了充沛的水汽,水汽通量的强辐合区域即为大暴雪的发生区域。3)暴雪区上空散度呈现出弱辐散—强辐合—强辐散的垂直结构;暴雪落区与高空的强辐合中心以及强上升运动中心吻合度较高。4)暴雪期间,850~925 h Pa之间维持一个逆温层;强冷空气使得925 h Pa以下边界层温度锐降导致降雨迅速转雪,降雪持续时间长是鲁南地区产生异常强降雪的重要原因。     

副热带高压边缘连续两次强降水形成机制分析

利用常规观测资料、自动气象站加密观测资料、GPS/MET水汽监测资料、FY-2E卫星云图和NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料,对副热带高压边缘山东南部连续两次强降水的形成机制进行分析。结果表明,两次强降水都是由副热带高压边缘500 h Pa弱西风槽过境影响产生的,副热带高压主体加强西移,850~700 h Pa有较强的西南急流。强降水产生在西南低空急流的前方、暖式切变线附近;西南低空急流加强北上强降水开始,急流减弱强降水结束。强降水区与CAPE的高值区、低层水汽通量高值舌、水汽辐合中心、暖平流中心有较好的对应关系。西南低空急流、GPS/MET水汽监测对强降水的短时预报有一定的指示性。对流云团TBB最低为-78~-62℃,各观测站对应最大小时雨量为40~90 mm。强降水期间,850 h Pa及以下有中尺度涡旋发展,涡旋尺度小,气压场上表现很弱,流场上表现明显,有明显的气旋性环流中心,在925 h Pa涡旋中心东南部的暖平流中心降水强度最大。第一次强降水的中尺度涡旋源地发展,稳定少动,在其东南部上升运动强且降水强度大;第二次强降水中,冷空气在低层从西北部侵入,形成气旋,向东北移动,强降水产生在冷锋前部的暖区中,对流不稳定能量高,降水强度大、范围大。     

激光在春季江淮气旋降水中的衰减特性研究

在雨中舰载激光武器和激光雷达的工作效能受到制约。因此,研究激光在降水中的衰减特性对军事行动具有重要的科学意义。基于WRF中尺度气象研究模式,对2015年3月30日-4月2日的降水过程进行模拟分析,江淮气旋由于倒槽锋生产生,江苏地区和朝鲜半岛、日本等的降水过程就是高空西风急流与低空急流耦合的结果,与此同时还有700 h Pa切变线的配合。在气旋降水条件下,传输性能较好的10.6μm远红外波仍然受到衰减,在小雨的情况下(降雨率为0.25mm/h)探测距离可损失10%;在中雨的情况下(降雨率为2.7 mm/h)探测距离为正常情况下的70%;而在大雨情况下(降雨率为6 mm/h)探测距离仅为正常情况下的50%。