暴雨天气过程的中尺度系统预报分析

暴雨是各种尺度天气系统相互作用的产物,其中直接作用造成暴雨的系统是在大尺度环流背景上发展起来的中尺度系统[1]。以2008年6月8~16日发生在河池市的三次强降水过程为例,对三次强降水过程的中尺度系统进行定性分析,结果发现:南亚高压、中高纬"两槽一脊"的环流型式和西太平洋副热带高压是本次过程的环流背景,锋面上的扰动、切变线、辐合线和低涡等中尺度系统共同作用产生了这次暴雨、大暴雨天气过程。     

近年影响桂林的台风暴雨动力热力特征及日本数值预报产品检验

对近年造成桂林台风暴雨的大中尺度环流背景形势作了分析,着重对比分析了尤特和黄蜂台风暴雨的热力、动力特征,对比结果表明:高空槽云系与台风倒槽云系叠加造成的暴雨远比单纯的台风环流造成的暴雨严重,说明中低纬天气系统的相互作用能造成暴雨的增幅。同时检验了日本数值预报产品对台风暴雨预报能力,结果表明:日本数值预报产品对台风环流本身造成暴雨有较好预报能力。     

近年影响桂林的台风暴雨动力热力特征及日本数值预报产品检验

对近年造成桂林台风暴雨的大中尺度环流背景形势作了分析，着重对比分析了尤特和黄蜂台风暴雨的热力、动力特征，对比结果表明：高空槽云系与台风倒槽云系叠加造成的暴雨远比单纯的台风环流造成的暴雨严重，说明中低纬天气系统的相互作用能造成暴雨的增幅。同时检验了日本数值预报产品对台风暴雨预报能力，结果表明：日本数值预报产品对台风环流本身造成暴雨有较好预报能力。     

2016年三个相似路径台风影响江西的暴雨落区差异成因

利用常规气象观测数据、台风路径资料和FNL再分析资料,对2016年三个路径相似台风(01号Nepartak、14号Meranti和17号Megi)在江西的暴雨落区差异进行分析。结果表明:三者移动路径相似,登陆后副热带高压强度、水汽输送条件、台风与冷空气结合等差异共同导致在江西暴雨落区不同。台风Megi在江西形成暴雨范围最广,Nepartak次之,Meranti最小。台风Megi登陆后江西地区水汽通量和天气尺度上升运动最强,天气尺度持续稳定性降水以及后期台风环流与低层冷空气相结合,导致降水累计值最大。台风Nepartak影响江西期间无冷空气与之作用,形成的降水以中尺度对流性降水为主,强的对流有效位能释放加剧中尺度对流上升运动,造成以短时强降雨为主的暴雨。台风Meranti影响时江西东北部天气尺度上升运动相对前两者较弱,影响时间相对较短,形成的暴雨较前两者偏弱。     

一次连续性强降水天气过程的诊断分析

利用常规观测资料、中尺度加密资料和物理量场分析,对2007年8月16-18日莱芜市出现的连续强降水天气过程进行诊断分析,结果表明,这次天气过程是在日本海高压稳定高压脊西伸,形成“西低东阻”的大环流形势下,低空急流带来丰沛的水汽,大气持续处于高温高湿状态,由中低层切变线和西风槽触发不稳定能量释放而产生的连续强降水。本次降水过程前期主要是地面倒槽和低层切变线稳定少动造成的,不稳定能量较弱,以稳定性降水为主;后期降水主要是由西风带小槽和地面中尺度系统直接影响造成的中尺度暴雨。     

1211号“海葵”台风登陆后引发两段大暴雨过程的对比分析

利用地面加密自动站观测资料以及NCEP再分析资料,对1211号“海葵”台风登陆后在江苏引发的两段降水对流特征差异明显的大暴雨天气进行对比分析。结果表明:第一段区域性大暴雨天气发生在台风环流中心及北侧偏东风急流附近,此时台风环流完整,中心维持正压结构,环流中心及其北侧偏东急流附近伴有较大范围的水汽辐合和强上升运动,有利于区域性大暴雨天气发生,但降水发生在近乎中性的层结下,降水分布较均匀,发展平缓,降水期间对流活动较弱;第二段大暴雨则发生在远离环流中心的台风倒槽顶部,降水期间暴雨区中高层伴有较明显的冷平流,有利于对流不稳定层结发展,降水发展过程中,地面风场出现中尺度扰动,增强了局地辐合和气旋性涡度,加之地面锋区发展,促进了中尺度对流系统的形成和发展,此段降水中尺度特征显著,发展迅速,雨强大,伴有明显的对流特征,导致出现局地特大暴雨天气。     

华南锋前暖区暴雨研究概述

锋前暖区暴雨是华南前汛期暴雨的主要特点,但暖区暴雨常常难以模拟和预报,给气象工作者带来挑战,因此对影响其发生发展的环流背景、天气系统、中尺度系统以及地形等进行深入研究,对提高暖区暴雨的预报能力有重大意义。近年来我国气象学者对华南暖区暴雨进行许多研究,本文主要对华南锋前暖区暴雨研究的天气系统及地形等进行简要概述,介绍了暖区暴雨发生时中高纬大气环流、副高、南亚高压和高空急流等大尺度环流背景,南海季风与华南暖区暴雨的密切联系,天气尺度系统以及中尺度系统在暖区暴雨中的重要作用,地形条件对暖区暴雨的影响。     

山东台风暴雨的东亚环流特征

台风暴雨是影响山东的重要灾害天气,在山东发生的特大暴雨中,约占44％。本文通过对30年中(1956—1985年)在我国东南沿海登陆台风资料的分析统计,筛选出19次影响山东造成暴雨的台风天气过程,总结出了山东台风暴雨的东亚地区环流特征。并对几种主要天气形势做了定性描述,认为大陆长波槽在一定形势下的稳定、西太平洋副热带高压主要单体的位置和强度、台风本身的强度及环流特点三者对山东台风暴雨的短期预报有一定的指示意义。     

近45a济宁地区春季暴雨气候特征及天气概念模型

选取济宁地区1970—2014年11个国家级观测站45 a逐日降水资料,利用统计、天气诊断等方法,对济宁地区春季暴雨的时空分布特征、雨强特征、天气环流形势及主要影响系统进行了分析。结果表明:济宁地区春季暴雨空间分布差异比较大,暴雨区位于济宁中西部和东南部,微山地区春季暴雨日数最多,近45 a来济宁地区的春季暴雨日数呈缓慢上升趋势,特别是2003年开始春季暴雨发生的频次明显增多,最强暴雨日发生在2013年5月26日。基于春季大范围暴雨的天气形势及主要影响系统,归纳出济宁地区春季暴雨天气概念模型,模型显示大范围暴雨发生时,500 h Pa中高纬地区多为东高西低环流形势,低层850 h Pa低涡或暖切变线是主要影响系统;西南风或东南风低空急流为暴雨区输送水汽,副热带高压控制南海东部,使南支槽东移缓慢,以及中高纬日本海高压阻挡低涡、暖切变线东移,有利于强降雨的长时间维持;另外,暴雨发生时山东北侧或南侧常有高空急流存在,济宁上空为槽前脊后的高层辐散形势,地面上无明显西北路冷空气活动。     

“2010.09.21”罕见冷式切变线暴雨的异常环流特征

利用常规气象观测资料、数值预报产品,对2010年9月21日发生在内蒙古中西部的罕见冷式切变线区域性暴雨过程的异常环流特征进行了分析。分析表明:本次暴雨的发生与大气环流异常有关。欧亚中高纬西风带持续呈两槽一脊形势,亚洲中高纬度盛行纬向西风气流;东亚中低纬西太平洋副热带高压和南亚高压偏北偏强,热带低纬超强台风凡亚比在我国登陆,因此不同纬度环流系统的整体异常及其相互作用是本次暴雨发生的关键。     

台风登陆背景下宁夏北部两次暴雨天气对比分析

利用常规气象资料对台风登陆背景下宁夏北部出现的两次暴雨天气的降水特点、大尺度环流背景和天气尺度影响系统进行了对比分析;利用T213数值模式的物理量预报产品对大气层结稳定度和水汽条件进行了动力学诊断分析;利用银川新一代多普勒天气雷达资料对中尺度系统的活动进行了跟踪。结果表明：两次暴雨过程中,台风在中国东南沿海登陆,西太平洋副热带高压西伸北抬,高低空四股气流汇聚在宁夏北部产生暴雨天气。由于台风登陆后强度不同,台风外围东风转向形成的偏南风大小存在明显差异,使得不稳定能量和水汽输送产生差别,导致两次暴雨过程影响范围扣强度明显不同。两次过程中,形成触发条件的冷空气强度不同,对暴雨量级也有一定影响。     

对2005年盛夏十堰市一次台风特大暴雨天气过程的分析

2005年第10号台风“珊瑚”8月13日在广东沿海地区登陆后继续朝西北方向移动,其倒槽造成8月14～16日十堰局部地区暴雨或特大暴雨。分析结果表明:本次暴雨过程是西太平洋副高、大陆高压与台风低压三者共同作用的结果,前期环流形势调整为暴雨提供了有利的大尺度背景;低空东南急流为暴雨提供了动力、水汽条件,是中低纬系统相互作用的纽带;本地特殊地形与东南急流结合是十堰市特定区域强降水的重要条件;受台风影响西移的混合性降水回波具有高降水效率。     

台风暴雨次天气系统影响因素及扰动传播路径

研究了台风暴雨次天气，中尺度系统发生、发展的影响因素。数值试验表明，台风外围环流与中纬系统相互作用可促发局地次天气尺度、中尺度系统的新生扰动、造成非均匀分布的台风暴雨动云团及雨，且一大地形强迫效应在暴雨系统形成中亦起重要作用。台风环流与地形辐合抬升作用可促发中尺度扰动，并以类似重力波特征的波列路径向外传播。     

“94·7"北京大暴雨数值分析

受西风带蒙古低空冷涡、台风低压和副热带高压的共同作用，１９９４年７月１１－１２日控制我国中纬义地区的大气环流形势发生了一次由纬向型向经向型的转变。７月１２日北京出现了大暴雨。作在天气学分析的基础上，应用中尺度数值预报模式进行数值试验，探讨天气系统的相互作用，分析北京地区特大暴雨触发机制。     

近60年黑龙江省台风暴雨统计及环流特征分析

使用台风最佳路径、黑龙江省83个国家基本气象站日降水量资料及NCEP NC再分析资料,对近60年黑龙江省台风活动规律、台风暴雨时空分布和环流形势及各物理量统计特征等进行分析。结果表明：2010年以后造成暴雨的台风个数增加,2015年之后台风暴雨强度持续增加,2020年达到最强。黑龙江省台风暴雨站次最多的时间是7月下旬至9月上旬。黑龙江省受台风影响出现暴雨的次数自东南向西北递减,暴雨次数多的站点一般与地形有关。将台风暴雨过程的高空环流形势分为3型8类,A型暴雨过程以台风环流降水为主,多数为稳定性降水,降水持续时间较长,B型和C型暴雨过程有较强冷空气参与,对流活跃,通常雨强较大。给黑龙江省带来大范围暴雨的环流形势有5类。以A-Ⅱ和C-Ⅰ两种环流形势出现的台风个数最多,A-Ⅱ和B-Ⅱ造成的暴雨范围最广。黑龙江省台风暴雨过程低空均有低涡活动;水汽主要来自日本海和黄渤海;低层辐合中心与暴雨区有较好的对应关系。A-Ⅱ类台风暴雨的各个物理量特征最突出（假相当位温和比湿略小于B-Ⅱ类）;B-Ⅱ类台风暴雨过程的暖湿空气最强,尽管动力条件稍差,但较好的热力和水汽条件也足以造成大范围的暴雨天气,成为平均单个过程出现暴雨以上站次最多的类型。     

2007年鹤岗夏季干旱成因分析

通过对西太平洋副热带高压活动、中纬度高空环流形势特征场、天气系统演变及地形特点分析得出:西太平洋副热带高压偏南、偏西,抑制了西南暖湿气流北上;中高纬环流平直,冷空气南下受到遏制;东亚大槽偏深,额海高压和日本海高压始终没建立起来,对进入黑龙江省的冷空气形成不了阻塞作用,大多数系统直接减弱入海;鹤岗位于小兴安岭余脉东坡,较弱的西来系统没有西南气流补充水汽和能量,降水明显减弱或根本不产生降水等不利因素均与2007年鹤岗夏季严重干旱少雨天气密切相关.     

近30 a影响皖北东部降水的台风环流场研究

分析1981—2014年7—9月影响皖北东部地区的台风特征,统计不同台风路径和降雨量之间的关系,研究不同路径下皖北东部出现暴雨的环流场特征,结果表明:(1)西北行、陆面转向、海面转向和其他类路径的台风都可以影响皖北东部,并产生降水。其中产生降水个例最多的台风路径为陆面转向类,次多为西北行类。(2)台风影响时无降水、非暴雨和暴雨3类降水个例的500 hPa平均环流场对比分析表明:当有台风影响皖北东部时,配合西风槽或副高阻挡更有利于产生强降水。(3)西北行类台风暴雨的环流场特征是华北到河套存在西南-东北走向高压带阻挡使台风停滞少动;海面转向类台风暴雨环流场特征是河套东部存在低槽与台风相互作用;陆面转向类台风暴雨环流场可以分为3类:贝湖两槽一脊型、贝湖单槽型和副热带高压阻挡型。     

华东地区台风暴雨的诊断研究

本文利用一个空间滤波器将物理量分解为天气尺度和次天气尺度,以两个路径相似但环流形势不同的台风暴雨作为例子,对不同尺度的环流及其动能平衡进行诊断研究,结果表明:中、低纬环流系统能否进行相互作用是决定台风暴雨强度和范围的一个重要条件。在8209号台风过程中,这种相互作用是明显的,因而,8209号台风暴雨的强度和范围均显著大于8304号台风。同时,8209号台风暴雨的能量过程突出地反映在次天气尺度的动能场上,相反,在8304号台风过程中,以天气尺度的能量过程为主要的能量特征。本文还特别指出,不能简单地认为登陆台风是一个动能的“准封闭系统”,在8209号台风过程中,台风从中、低层向外输出的次天气尺度动能是造成台风环流之外暴雨的一个重要物理过程。     

9417号台风暴雨过程分析

利用ＧＭＳ－４红外卫星云图、日本数值预报传真图和常规天气图资料，对１９９４年８月２３日至２４日出现在我省鲁东南和半岛地区的一次台风暴雨天气过程进行了分析。发现这次暴雨过程中，共有６个中尺度对流云团生成和发展，云顶温度与地面降水强度有一定的对在关系．研究了产生这次暴雨过程的环流形势和中尺度对流云团生成和发展的热力、动力机制。强调指出，台风低压倒槽或台风低压演变成的温带气旋中的暖锋激发中低层对流不稳定能量释放，产生中尺度对流云团，造成大暴雨天气。     

厦门连续性暴雨天气气候特征

1956～2002年厦门降水资料和相应天气图资料分析结果表明厦门连续性暴雨天气过程主要产生在台风季和雨季；雨季间连续性暴雨环流背景是500 hPa的阻塞形势,分单阻和双阻两型,850 hPa形势特征则表现为低涡切变偏南和低空西南急流两型；台风连续性暴雨的台风路径主要有台湾类和南海类两类,所对应的主要登陆地段分别是厦门至福清和厦门至珠江口,500hPa环流形态有台风倒槽、台风后部、槽台迎近和北槽南台4类.