2011 年鲁中山区一次秋季连阴雨天气成因分析

利用常规资料和NCEP/NCAR 2.5°×2.5°再分析日平均资料、 FNL 1°×1°逐6h日分析资料,分析了2011年9月11-15日鲁中山区秋季连阴雨期间环流形势及物理量特征,结果表明：连阴雨期间,乌拉尔山到西西伯利亚维持一个稳定的阻塞高压,贝加尔湖到河套一带低槽异常偏强,西太平洋副热带高压明显偏北;亚洲中纬度短波槽不断东移,700hPa切变维持,高、低空急流相互作用是连阴雨发生、发展的主要原因;连阴雨前期为对流稳定性降水,中后期为对流不稳定性降水。     

2011年南海夏季风爆发过程及其与长江中下游梅雨的联系

采用NCEP/NCAR再分析资料、FY2E-TBB及台站降水资料,对2011年南海夏季风爆发前后的环流特征进行分析。结果表明:2011年强对流活动由孟加拉湾扩展到南海地区,同时伴随着南亚高压移至中南半岛北部,西太平洋副热带高压向东撤出南海地区,南海夏季风于5月第4候(第28候)爆发;季风爆发后,印度-孟加拉湾季风槽形成,南海地区低空开始盛行西南气流,并伴有对流降水的发展和温、湿等要素的突变。随着季风活动的推进,我国雨带北抬,长江中下游一带进入梅雨期,出现降水大值区。通过分析发现长江中下游梅雨与南海夏季风均受副热带高压影响,且两者的强度为显著的负相关关系,梅雨开始时间与南海夏季风爆发时间呈显著的正相关关系。2011年南海夏季风偏弱,爆发时间偏早,长江中下游梅雨强度偏强,入梅时间异常偏早。     

2011年长江中下游梅雨特征及成因分析

利用NCEP2.5°×2.5°再分析资料、NOAA的OLR资料、常规观测降水资料以及历史梅雨特征指数等资料,系统地分析了2011年梅汛期南亚高压、副热带高压、季风和对流系统等的演变特征,以揭示2011年梅雨期降水异常的成因。分析表明： 2011年入梅和出梅均偏早,旱涝急转迅速,降水集中,梅雨总量异常偏多;南亚高压和西太平洋副热带高压北跳、500 hPa西风带环流的调整、西南季风北涌至长江流域的时间均早于常年是2011年入梅偏早的原因。ITCZ的北抬伴随强热带风暴“米雷”北上引起副热带高压的北抬东退是出梅偏早的主要原因;南亚高压和副热带高压位置和强度迅速调整,同时中高纬度环流也快速调整,西南季风和水汽输送也由弱转强,使得长江中下游地区由受冬季风控制迅速转为冷暖气流的汇合地,且此期间大气层结不稳定,降水强度大。以上原因导致该区域出现迅速的旱涝急转;梅雨期间,西太平洋副热带高压和高空西风急流稳定偏强,强盛的季风涌、中高纬度冷空气和青藏高原对流扰动东传的有利配置导致了2011年梅雨总量异常偏多。     

2003年渭河流域一次致洪暴雨过程综合分析

利用实况高空探测、地面观测资料和T213 1°×1°格点资料,使用天气学诊断方法,对2003年8月28日出现在渭河流域的一次暴雨过程进行了综合分析。结果表明,西太平洋副热带高压加强西伸和稳定强盛有利于渭河流域强降水持续;700hPa低涡和切变线是这次暴雨的直接影响系统;暴雨上空具有高层辐散、低层辐合的散度结构和强烈的上升运动,形成的中尺度次级环流有利于暴雨的维持;暴雨区具有强的能量锋和对流不稳定,θse具有典型的Ω结构;其水汽主要来源于孟加拉湾和中国南海。     

2013年7月辽宁省降水异常物理机制研究

利用MICAPS常规资料和NCEP再分析资料,对2013年7月辽宁省降水异常物理机制进行了研究。结果表明:2013年7月辽宁省降水偏多发生在异常环流背景下,乌拉尔山高压脊和贝加尔湖低压槽强度大于常年,冷空气偏强且路径偏南;东亚40°—50°N处在纬向强锋区中,有利于气旋生成发展;副热带高压脊线比常年偏北2个纬度,西北侧暖湿气流活跃。7月中高纬地区有3次明显冷空气向南侵入至40°N,与中低纬北上至40°N及以北的暖湿气流交绥形成暴雨,影响系统分别为华北气旋、蒙古气旋冷锋和副热带高压西侧辐合线,不同影响系统暴雨过程的物理机制存在差异。3次暴雨过程中,华北气旋暴雨水汽供应最充沛,水汽源地不仅有西太平洋、南海、东海和黄海,还有孟加拉湾;暴雨区水汽主要由副热带高压外围西南或偏南气流向北输送,东海北部和黄海是水汽汇合及输送量最大的区域。高空急流受贝加尔湖低槽强度影响,不同影响系统高空急流演变和强度不同,低空急流分布与强度及高空辐散区、低空辐合区相对高、低空急流轴分布的位置也不同;高、低空急流耦合发展及高空辐散区、低空辐合区叠置产生的强垂直上升运动造成了水汽强烈辐合,其中华北气旋暴雨水汽辐合最强,水汽辐合层顶达850hPa,蒙古气旋冷锋和副热带高压西侧辐合线暴雨水汽辐合顶在900hPa附近及以下。热力分析表明,3次暴雨过程环境大气中层均有干冷空气侵入,增加了降水对流的不稳定性。     

西太平洋副热带高压位置对华北盛夏降水的影响

应用1958～2002年NCEP/NCAR 500 hPa冉分析资料,分析夏季逐日西太平洋副热带高压在110°～130°E、20°～50°N区域脊线活动情况.发现盛夏(7～8月)副高在588 dagpm以上、脊线在30°N以北的日数与华北降水有大范围正相关区,中心相关系数0.561(显著性水平为0.001).分析发现西太平副热带高压越过30°N的初日(连续3天副高脊线越过30°N的首口)早晚与华北盛夏降水量显著相关,初口与华北盛夏的平均降水量相关系数为-0.385,即副高北上早华北盛夏降水多,反之副高北上晚华北盛夏降水少.110°～130°E区域副高脊线越过30°N的日数和初日能更好地描述西太平洋副高与华北乃至我国东部盛夏降水的关系,对实际业务工作具有重要意义.     

南海夏季风北推时间及相关环流变化特征

利用1958—2004年NCEP/NCAR逐日再分析资料和我国730站降水资料分析了南海夏季风爆发后影响到华南地区的时间差异及其环流变化特征。结果表明:南海夏季风向北推进影响到华南地区的时间存在明显差异，最早的可以1 d就推进影响到华南地区，最晚的却要42 d，并且这种变化具有明显的年代际变化特征，即20世纪70年末以前，南海夏季风影响到华南地区的时间总体上要偏早，而70年代末以后，南海夏季风影响到华南地区的时间总体上要偏晚；当南海夏季风建立后，若东亚大槽较深，冷空气活动较活跃，索马里越赤道气流形成的西南风、110°~120°E地区越赤道气流形成的偏南风以及副热带高压西侧边缘的偏南风均偏弱，南亚高压和东亚地区急流位置偏南，就会使得南海夏季风影响到华南地区的时间偏晚，反之，则偏早；南海夏季风推进影响到华南地区的时间偏晚（早）年期间，索马里、105°E和130°E越赤道气流输送的水汽通量和西太平洋副热带高压南部的东南气流水汽输送均较弱（强），华南地区前汛期的锋面降水较强（弱）。     

台风“山竹”和“天鸽”对云南降水天气影响分析

利用常规观测资料,NCEP1°×1°再分析资料和MJO指数对台风天鸽(201713)和山竹(201822)从MJO背景条件、环流背景和卫星云图等方面对云南降水影响进行对比分析。分析表明:山竹和天鸽均在广东沿海登陆,其登陆位置偏东后西行进入影响云南的关键区Ⅲ(20°N以北、105°E以西),在MJO强背景下云南强降水区域更大,强度更强。500 hPa上强盛的带状副热带高压引导台风以西行为主进入云南,700 hPa上孟加拉湾至中南半岛一带低压环流与台风低压中心位置纬度差距不大有利于台风低压环流的维持和西移影响云南。台风西行过程中较大的水汽通量、较强的上升运动以及登陆时密实的低压云团、进入广西后对流云系减弱较慢等都有利于台风降水在云南的维持。     

东天山哈密地区典型暴雨事件对流触发机制对比分析

本文选取2018年7月31日（简称“7.31”暴雨）和2016年8月8日（简称“8.8”暴雨）两次东天山哈密地区强降水天气过程,利用NCEP/NCAR的FNL资料（0.25°×0.25°）、中国地面卫星雷达三源融合逐小时降水产品、新疆地区常规观测资料、FY-2G卫星产品,通过对暴雨期间锋生函数计算诊断,证实了两次强降水过程中尺度对流系统触发因子差异,取得如下主要结果:（1）“7.31”暴雨期间,500 hPa西太平洋副热带高压位置异常偏北,700 hPa暖舌沿副高南侧偏东急流向西北伸展,低层增暖增湿,暴雨区上空形成不稳定大气层结,多个中尺度对流系统在700 hPa低空急流前生成,向东北方向移动和发展。“8.8”暴雨期间,500 hPa西太平洋副热带高压位置异常偏西,对流云团在对流层低层西南急流前生成向东北方向移动。（2）对流层低层暴雨区暖锋锋生是“7.31”暴雨中尺度对流云团的触发因子,云团初生阶段对流触发主要是锋生水平散度项和由垂直运动发展引起的倾斜项决定,成熟阶段暖锋锋生主要由锋生形变项和倾斜项所致。低空东南急流的维持加强利于锋面次级环流发展,是造成中尺度对流系统长时间维持的主要原因。（3）“8.8”暴雨对流云团由对流层低层弱冷锋触发。对流云团发展初始阶段,对流层低层冷锋锋生主要由水平辐散项决定;对流云团成熟阶段,对流层低层冷锋锋生主要由倾斜项决定。低层切变线长时间维持和加强利于低层冷锋进一步锋生,是造成中尺度对流系统长时间维持的主要原因。     

两次滇黔准静止锋锋区结构的对比分析

利用常规观测资料和NCEP 1°×1°格点再分析资料,对滇黔准静止锋上的低温雨雪冰冻天气(简称08冻雨过程)及阴雨天气(简称09阴雨天气)的锋区结构特征及准静止锋的形成和维持进行了对比分析。锋区结构共同点表现在:在水平方向上,准静止锋在850 hPa的水平温度梯度大,是等温线密集区;锋后低空逆温显著,平均逆温强度达2~8℃,逆温中心位于贵州东部-湖南西部之间。在垂直方向上,锋区表现为等sθe的密集区,锋区在经向上向北倾斜,向上伸展高度接近600 hPa附近;准静止锋天气一旦持续,锋区在850 hPa上表现为正的涡度带以及水平风的辐合区;与准静止锋锋生密切相关的锋生函数为正值。不同点表现在:近地面温度场垂直结构的差异是导致准静止锋降水属性不同的重要原因;在08冻雨过程中,温度场在垂直方向不仅具有"冷暖冷"的结构特征,还具有较深厚的"一层模式"结构特征。在09阴雨天气中,低空温度场存在冷中心,但温度高于0℃。在锋区结构上,08冻雨过程表现为宽而平缓且向北倾斜,09阴雨天气在750 hPa以下表现为狭窄而陡峭,并在16°~17°N之间存在副热带锋区。造成锋区结构特征差异的重要原因在于,锋生函数的水平辐合项和变性项对准静止锋的贡献存在差异。     

安康伏旱期降水预报

安康地区7月下旬至8月中旬易受青藏高压和西太平洋副热带高压的共同影响,造成降水量极大差异。多雨年31d雨量可达289mm,少雨年仅7mm,且40％的年份出现伏旱。根据1954～1998年500hPa青藏高原和西太平洋副热带高度场和本站地温、综合时间剖面图图型,分析得出伏旱期降水趋势和预报指标。据历史资料分析,我区伏旱期（7月下旬至8月中旬）降水与冬季（12～2月）高原地区（30～40°N、80～100°E）500hPa高度距平累积值ZH和副热带高压面积指数ZS有较为满意的相关关系。将高原区ZH正负和副高强弱分成5级。另外,还发现本站7、8两月20cm地温…     

2012年7月鲁东南地区连续大暴雨过程成因分析

通过常规观测资料、NCEP1°×1°再分析资料和加密自动站资料,对2012年7月7—10日连续发生在鲁东南地区的两次大暴雨过程进行了成因分析。分析表明：副热带高压的西伸北抬和稳定维持使西南低空急流长时间维持为大暴雨连续发生提供了充足的水汽和能量。第一次过程鲁东南位于切变线南侧和西南急流左侧;第二次过程鲁东南位于低涡东南象限和地面气旋东北象限。强降水中心位于850hPa高能舌顶端和925hPa高能中心重合处。第一次过程无明显冷空气,是边界层的强辐合和上升运动造成了强降水;第二次过程近地面有冷空气侵入,辐合和上升运动中心到达700hPa把水汽输送到较高的高度,有利于高效率降水的产生。     

2015年5月18—19日江西南部区域性暴雨天气过程成因

利用常规气象观测资料及NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料,对2015年5月18—19日发生在江西南部的区域性大暴雨天气过程的雨情及影响系统进行了分析。结果表明,中高纬度地区东北冷涡东移南调,引导其南侧高空槽东移,并引发弱冷空气南下;副热带高压偏强且维持在18°N附近。弱冷空气与副热带高压北侧西南急流持续交汇有利于江西南部地区出现大暴雨的稳定环流型。副热带高压西北侧旺盛的水汽输送及辐合在江西南部的维持为大暴雨的发生提供了充足的水汽条件。多尺度系统相互作用导致江西南部的东北部局地较强的静止锋锋生作用是此次大暴雨天气过程发生的主要天气学成因。     

副热带高压自身变化周期和形态结构对入梅的影响

针对2010年江淮入梅预报出现偏差情况,利用2008、2010、2011年降水实况资料和6-7月NCEP再分析资料,分析了预报出现偏差的原因,讨论了副热带高压水平移动和垂直结构对降水落区的影响,分析了局地入梅的预报方法和参考指标.研究发现:副热带高压(以下简称“副高”)和南亚高压的自身双周振荡规律在预报中不可忽略,在对大尺度系统和较长时间系统的变化判断时,高层系统的预报可信度可能更高.另外,在对梅雨预报时,副高垂直结构的变化对降水落区有一定影响,当500 hPa副高脊线越过20°N,副高脊线自上而下向南倾斜时,底层脊线在20°N以南,不利于江淮地区降水发生.副高上下结构垂直度较大时,利于降水落区北移.副高西脊点自高空到低空呈自西向东倾斜,500 hPa西脊点偏西也不利于江淮梅雨期的开始.     

陕西南部一次区域性大暴雨过程成因分析

根据常规气象站观测资料和美国NCEP／NCAR发布的1°×1°逐6h分析资料,分析2007年7月4—5日陕西南部一次区域性大暴雨过程的环流动力特征。结果表明：西太平洋副热带高压东退、500hPa西风槽和700hPa低涡、低空西南风急流是此次暴雨过程的主要诱发系统;来自南海和孟加拉湾的水汽在西太平洋副热带高压外围西南气流和低空西南风急流的引导下为暴雨区提供了源源不断的水汽;散度的辐合辐散的加强和垂直速度系统性的加强,导致了短时强降水的出现。暴雨强盛期,在暴雨区上空有一个明显的垂直反环流存在。     

热带西太平洋海温距平与Rossby波传播对1993和1994年东亚夏季风异常影响的差异

利用NCEP/NCAR再分析资料、Hadley中心海温资料与降水资料,分析了1993和1994年东亚夏季风异常的天气气候特征以及大气环流的差异.分析结果表明: 1993年东亚夏季风弱,副热带西风急流和副热带高压位置偏南,来自于孟加拉湾和南海的水汽仅输送到35°N以南地区.东亚地区出现低温凉夏天气.1994年东亚夏季风强,副热带西风急流和副热带高压位置偏北,7～8月副高持续偏强并控制日本,水汽可以输送到45°N以北的较高纬度,东亚发生破纪录的热浪干旱.对1993和1994年东亚夏季风异常物理过程差异的研究发现,副热带西风急流中静止Rossby波的传播和热带西太平洋暖池海温距平激发出来的PJ型遥相关波列作用的叠加引起1994和1993年东亚夏季风异常差异.     

两次相似路径台风对浙江降水影响的对比分析

利用NCEP 1°×1°客观再分析资料和地面自动加密观测资料,对2016年"莫拉蒂"和"鲇鱼"两次相似路径台风从高空形势、物理量场、锋生函数3个方面进行对比分析,结果表明:台风的强度越强,造成的短时降水越大,维持时间越长,降水的持续时间也随之增加;水汽输送带对台风暴雨的形成有着至关重要的作用;锋生带与雨带的分布是否一致主要受冷空气影响时间的长短影响,有稳定冷空气输入的则较为一致,否则不一致;垂直螺旋度越大,越有利于强降水的产生。     

鲁西北罕见的秋季连阴雨环流特征分析

利用常规天气图资料和NCEP提供的1°×1°FNL分析场资料等,分析了2007年9月26日至10月7日鲁西北秋季连阴雨期间大尺度环流及物理量特征.分析表明,连阴雨期间,亚欧上空大型环流相对稳定,乌拉尔山附近维持一稳定的阻塞高压,西太平洋副热带高压异常偏强,低纬地区热带气旋活动频繁,南亚高压和副热带急流位置明显偏北,亚洲中纬度多短波槽东移,700hPa鲁西北及其北侧多维持切变线,与副热带高压西北侧的西南暖湿气流在黄河中、下游一带持续相互作用,形成了长达12天的阴雨天气.     

东亚—西北太平洋地区初夏副热带季风季内纬向变化的主要特征分析

利用美国NCEP/NCAR提供的再分析资料和全国160个站逐日降水量资料,按照东亚夏季副热带季风定义和东亚夏季副热带季风活动路径划分标准,选取3类路径的东亚夏季副热带季风各9个典型年,分析5月下旬—6月下旬合成的大气环流演变过程与同期降水距平分布,尝试揭示东亚初夏副热带季风的纬向差异特征.结果表明:3类活动路径东亚夏季副热带季风在850 hPa风场、500 hPa高度和降水距平分布差异显著.偏西路径表现为波列偏西偏北,850 hPa的南风正距平始终位于中国西南地区上空,降水正距平也集中于该区;中间路径代表气候态,为东亚地区初夏副热带季风的主要模态,大槽位置偏东,降水正距平主要分布在我国华南地区;偏东路径在120°E—180°E和20°N—70°N的区域呈现北负南正的波列,初夏副热带季风活动偏于西太平洋地区,我国东南部沿海与台湾的降水为正异常.2010年以来,东亚—西北太平洋地区初夏均为非中间路径副热带季风,3类路径的3—5月北太平洋海表温度距平分布差异也较大.     

2011年陕西省强秋淋天气分析

利用陕西省自动站实测的降水资料和美国国家环境预测中心提供的NECP/NCAR再分析资料,对2011年9月3—20日陕西省强秋淋天气的环流特征和动力热力学结构进行了诊断分析。结果表明：2011年的强秋淋天气具有持续时间长,累计雨量大,降水强度大,强降水日数多,气温持续偏低的特点。连阴雨期间副热带高压较常年同期强度偏强、位置偏西偏北,东亚大槽偏西,印缅槽偏强,即东亚大槽后部的偏北气流引导极地冷空气从贝湖南下至华北,同时印缅槽前和西太平洋副高西北侧的西南暖湿气流伸至115°E附近,陕西持续受冷暖空气交汇影响,出现近20d的强连阴雨天气。连阴雨期间,西太平洋副高的北抬南撤,急流在40°N附近维持和850hPa上南风的盛行都为连阴雨的形成提供了有利条件。另外,来自孟加拉湾和南海的水汽是这次连阴雨的主要水汽来源,假相当位温的高能区出现在105°E～110°E,能量锋区与此次连阴雨的雨带相对应,造成陕西省2011年强秋淋天气。