长江、黄河流域暴雨预报着眼点

应用天气学和动力学方法诊断研究大尺度环境场对暴雨过程中次天气尺度系统发生发展的影响及机理,并用T42L12全球谱模式及MM4中尺度模式,试验长江流域和黄河流域暴雨过程中大尺度环流系统对次天气尺度系统发生的影响,从不同尺度相互作用出发对长江中下游和黄河中下游的暴雨提出预报着眼点,供有关部门在业务预报中参考。     

金华地区汛期暴雨的天气学预报模式

一、思路暴雨是各种尺度天气系统相互作用的产物,充足的水汽供应、位势不稳定和上升运动是产生暴雨的三个必要条件,暴雨的预报力法必然要直接或间接地与天气系统和这三个必要的物理条件相联系。暴雨的直接影响系统是中小尺度的,但许多数值模拟的结果表明,中小尺度天气系统的发生发展是在一些有利的天气尺度背景场下产生的。这就为日常暴雨预报提供了一条有根据的预报思路:即可以跳过对中小尺度系统的分析和预报,直接根据天气尺度有利的背景条件来制作暴雨预报。因此,我们把大尺度环流形势特征作为汛期暴雨的首要过滤条件。     

金华地区汛期暴雨环流形势特征分析

暴雨是中尺度天气系统的产物,但许多数值模拟的结果表明,许多中小尺度天气系统的发生发展是在一些有利的天气尺度和次天气尺度背景场下产生的。天气尺度的低值系统一方面是它本身的辐合以及锋面抬升造成大范围的上升运动,产生范围较大而强度较小的天气尺度雨区,另一方面又为系统内部存在的、直接酿成暴雨的中尺度降水系统的发生发展提供了有利的环境场条件。这就为日常暴雨预报提供了一条有根据的预报思路:即可以跳过对中     

阿拉善盟小高压对宝鸡暴雨的影响

本文探讨了西风带上(暴雨区上游4—7个纬距处)的次天气尺度小高压对暴雨发生的影响。从“Ω”形能量场、变形场、垂直锋区结构及涡度场4个方面说明该小高压对暴雨发生的作用。提出可以把700hPa上的次天气尺度小高压作为暴雨预报的一个着眼点。     

贵阳地区一次大暴雨的数值产品应用分析

针对1996年7月1～4日贵阳地区历史上罕见的大暴雨过程，从预报用度进行了深入的分析，得出此次暴雨的发生与中高纬度出现阻塞形势及低纬度西太平洋副高的增强北跳有关，而弱冷空气的南下作为暴雨的触发机制，其中尺度特征表现为低涡切变线上的斜压扰动；利用国家气象中心T63和暴雨数值预报模式输出的产品作了绘图分析，并对其要素场预报进行了验证，指出数值预报产品特别是暴雨模式产品对我省夏季降水预报具有较大的参考价值.     

多尺度合成的降水临近预报技术

基于我国新一代多普勒天气雷达观测资料,以梅雨锋等大范围降水为主要研究对象,研究了降水临近预报方法.根据暴雨回波的多尺度特征等,研究暴雨回波的尺度滤波,分割、匹配等处理技术;根据不同尺度回波生命史来约束其预报时效,得到分尺度下的降水预报场,实现暴雨回波多尺度的合成降水量临近预报;将分尺度与不分尺度降水预报结果进行了比较.结果表明,针对大范围强降水多尺度合成的降水量临近预报方法,因不同尺度的回波外推考虑了各自运动的特性及其生命史的差异,预报精度有所提高.     

区域性暴雨落区甚短期预报的诊断分析方法

本文阐明了华中区域性暴雨落区甚短期预报的预报方案概要及其建立的依据。借助于湿位势倾向方程制作次天气尺度的暴雨影响系统未来12小时动态的预报。根据各类系统特性,对方程有关项进行经验加权,可取得较好效果。方案绕过形成暴雨的复杂机制和若干因果关系,主要利用非暴雨的预报指标,剔除非暴雨区域,从而得出暴雨落区。     

暴雨量经验计算公式

暴雨是各种尺度天气系统相互作用的产物,是中尺度天气现象。形成的原因很复杂,既涉及小扰动在大尺度环境中发生和增长的问题,又涉及到小扰动发展时对大尺度场的反馈问题,而这些问题都尚未解决。因此,目前暴雨预报准确率很低。为了探索暴雨量的预报,本文从产生暴雨三个条件入手,试验了一个区域暴雨量计算公式。     

综合评估多元判据的大—暴雨相似预报模式

提出一个综合评估多元判据的大—暴雨客观相似预报方案。方案应用细网格资料和数值天气预报产品，构造预报时刻前后的不同尺度天气系统和多层次各种要素的动态变化的客观相似判据。通过定义非线性的相似指数综合评估历史样本在多元判据下的相似程度，从而找到相似样本。应用相似样本对应的天气过程预报大—暴雨的发生与否，并通过相似指数的权重综合，进行大—暴雨的定量预测。预报试验表明该方案对大—暴雨发生具有一定的预报能力。     

华北夏季暖切变暴雨个例的初步分析

暴雨预报主要是解决三方面的问题。第一,要抓住天气尺度的雨区,即抓住暴雨可能发生的范围。第二,要抓住构成天气尺度暴雨区内中尺度雨团的触发条件,从而决定大尺度雨区内暴雨开始的时间和出现的地点。第三,要抓暴雨的强度。因此,认识和掌握暴雨发生、发展的规律成为作好暴雨预报的关键。但是,就目前的认识水平和资料所限,要解决这些问题还是十分困难的。从个例分析入手,加深认识累积经验也是达到上述目的的     

梅雨锋暴雨中尺度对流系统研究若干进展

梅雨锋暴雨中尺度对流系统是暴雨的直接影响系统,对其结构特征、活动规律及其发生发展的物理机制的深入研究,对提高梅雨锋暴雨的预报能力有重大意义。近年来对梅雨锋暴雨中尺度对流系统的研究取得了很大进展,文章对梅雨锋暴雨中尺度对流系统研究的若干进展作了简要综述,包括梅雨锋暴雨云系多尺度结构、梅雨锋暴雨的β和γ中尺度系统发生发展的环境条件和结构、云微物理分布和转化特征及其对热力动力过程反馈等方面,并对有关问题进行讨论。     

使用不同的天气尺度初值作强对流暴雨预报的差别及其原因

分别用暴雨开始前和暴雨刚开始两个探空时次的天气尺度初值场作1982年6月19～20日鄂东特大暴雨过程的中尺度模拟预报.前者相当成功,后者完全失败.探究其原因说明中尺度数值预报可以用天气尺度初始场的一个重要条件是模式初始时刻在关注的区域及其附近不存在即将造成或已经造成强降水的强中尺度扰动.如若不然,则可能由于模式起转(Spinup)的延误,实际存在的中尺度扰动对天气尺度变化的强大反馈作用不能体现,会使天气尺度的预报从一开始就显著歧离实际,其带来的结果不是中尺度时、空细节的预报误差,而是全区域性的预报失败.这个试验还进一步证实伴随暴雨的强非绝热反馈作用是暖切变型梅雨锋发展和准静止持续乃至周边区域形势维持的最重要的直接因子.     

物理量场与环境场相结合作梅雨期暴雨诊断预报

暴雨是中尺度天气现象。要解决暴雨的预报问题,从根本上讲必须搞清楚中小尺度系统发生发展的机制及其预报问题。由于目前获取的分析资料时间间隔太长、空间的距离又很大,因此对认识以致预报直接造成暴雨的中尺度系统的活动规律带来许多困难,这是暴雨预报常常失败的重要原因之一。现实的问题是如何根据现有的条件充分挖掘各种气象资料(包括物理量场的资料)的潜力,结合现代化的监视系统来努力提高短期暴雨预报水平。各种尺度的天气系统是互相联系、互相制约的,尽管中小尺度天气系统发生发展的预报还非常困难,但寻找其赖以发生发展的适宜环境场(摇篮)——大尺度的环流特征仍不失为短期暴雨     

湖北境内一次连续性暴雨天气过程的诊断分析

利用T213数值预报产品及有关常规天气资料，对2002年7月21～24日发生在湖北省境内大范围连续性暴雨天气过程进行了诊断分析。结果表明，此次过程是在天气尺度系统持续稳定、高空冷槽反复摆动、地面有弱冷空气不断南扩的环流背景下发生的；从低层到高层向北倾斜的动力性垂直环流圈、上升下沉气流、湿度锋区、深厚湿层的存在，对暴雨(单站)预报具有重要参考价值。     

一次特大暴雨过程高分辨率集合预报试验的检验和评估

针对2018年4月22日发生在湖北西部山地的一次特大暴雨过程,采用降尺度方案和显式对流参数化方案模式,开展了高分辨率对流许可尺度(3 km)的集合预报试验,并对全球集合预报(GEFS)和对流尺度集合预报(SSEF)的降水预报进行了对比评估,结果表明:(1)SSEF集合平均的雨量和落区预报均优于GEFS。(2)SSEF各成员的降水离散度分布更合理,因而具有更优的降水区间预报,其“离散度-误差关系”更优,能更好地给出预报误差的分布及其可能的大小。(3)SSEF的概率预报在所有空间尺度上均优于GEFS,且在短历时强降水上的优势更加明显。由此可见,针对此类山地暴雨过程,对流尺度集合预报相对于全球集合预报具有巨大的改进潜力。     

应用群指数予报汛期暴雨

在暴雨预报中,落区法应用较多,这是因为暴雨是多尺度的复杂天气过程,单一的只从某一方面去探索,往往得不到较好的效果,只有从各方面尽可能地揭示出与暴雨有关的物理特性,并对它们进行综合分析,才有较好的效果。基于这个观点和事实,我们把反映暴雨特征比较好的几项物理量的指数,进行组合,得到的组合     

定西地区局地暴雨短时预报初探

定西地区局地暴雨短时预报初探王毅荣（定西地区气象局定西７４３０００）本区内个别站局地暴雨的情况时有出现。局地暴雨空间尺度小，生命史短，在天气图上中小尺度暴雨天气系统分析不明显，增加了局地暴雨预报的难度。西北地区地形复杂，结合地形分析暴雨系统在当地发生...     

暴雨云团的多尺度识别方法及其在临近预报中的应用

将一种暴雨云团的多尺度识别方法——层级聚类法,应用于β中尺度对流系统识别及临近预报中。该方法的基本思路是:将笛卡尔坐标下的雷达反射率因子进行聚类,得到比较详细的较小尺度的暴雨云团,然后设定阈值,将云团之间差异小于阈值的进行合并,可以得到较大尺度的云团,逐步放宽合并阈值,可得到更大尺度的云团。选取广州雷达2005年3月的飑线过程和温州2005年9月的台风过程对这种方法的识别结果进行了详细说明,结果表明:该方法能够识别不同系统的β中尺度对流云团,并能识别出其中反射率较强的γ中尺度云团,识别结果合理。采用这种方法识别不同尺度的暴雨云团,有利于跟踪、预报造成中国暴雨主要原因的β中尺度系统,也可兼顾β中尺度系统中的γ中尺度对流单体。根据预报时效的不同,可以选择不同的云团识别尺度。     

华南暖区暴雨研究进展

华南前汛期暴雨预报一直是我国大气科学界的一个研究热点,特别是发生在锋前的暖区暴雨,由于其天气尺度斜压性强迫不明显,环境大气水汽含量丰富,热动力不稳定性强,边界层触发机制复杂,以及特殊的地形和海陆热力差异的外强迫作用,导致暴雨突发性强,地域性特征显著,也是困扰预报业务人员的难点问题。目前我国预报业务中使用的全球数值预报模式对暖区暴雨的预报能力十分有限,高分辨率中尺度数值模式的预报效果也不尽人意。该文回顾了近40年华南前汛期暴雨大部分研究成果,针对华南暖区暴雨的提出及典型背景场、暖区暴雨与低空急流的关系、暖区中尺度对流系统的形成及传播、暖区暴雨触发机制等独特的天气动力学特征进行了系统梳理与分析,并依据前人研究成果及中央气象台预报实践经验,总结提炼了3类华南暖区暴雨类型——边界层辐合线型、偏南风风速辐合型,以及强西南急流型的天气系统配置及触发因子。最后提出针对华南暖区暴雨需要进一步研究的科学问题。     

曲靖市2006年6月两次中-β尺度暴雨天气成因分析

2006年6月7-8日和6月22-23日,曲靖市发生了中-β尺度的暴雨天气。利用这两次过程的Micaps10×10格点资料和多普勒雷达资料对中-β尺度的暴雨天气系统形成机制以及雷达回波演变及特征分析。结果表明:500hPa中高纬度环流为稳定的两槽一脊,中低纬有天气系统影响时,如果有足够的水汽和足够强的上升、下沉运动,且正负速度强中心在一个高度,绝对数值相近,加上水汽通量散度不均匀分布,此时,极易发生中-β尺度强降水。同时研究发现“逆风区”是暴雨识别、暴雨落区预报的有用判据,在“逆风区”及其移动路径附近,往往会带来短时集中强降水。