2021年7月17日长江中下游地区β中尺度低涡及其模式预报不确定性分析

2021年7月16—17日,在大尺度鞍型背景场中长江中下游地区生成了准静止的β中尺度低涡系统,造成苏皖地区出现局地特大暴雨及雷暴大风天气。欧洲中心（EC）控制预报对低涡位置的描述较实况明显偏北,由此在降水预报中也呈现出较大偏差,给预报决策带来较大误导。采用EC控制和集合预报产品,并基于“预报挑战度（MFC）”和“可预报性演变指数（PHDX）”等客观方法对低涡及降水预报不确定性进行分析,并在此基础上探讨模式偏差成因,得到以下结论:（1）对流层低层低涡东侧西南气流和东南气流的辐合以及低空急流的水平涡度输送是低涡发展的主要动力因素,而低涡东侧和南侧降水的潜热释放则构成低涡发展的热力因素;（2）EC控制预报不同起报时次均出现低涡位置偏北及雨带预报偏北现象,其集合预报产品离散度无法覆盖实况降水,揭示了此次过程的低可预报性,MFC和PHDX则能够客观指示此次过程低可预报性;（3）前期模式对低涡南侧西南气流南风分量预报偏大及对东侧辐合区刻画偏北造成前期东段降水偏北,而后在潜热释放、低空急流与低涡正反馈机制影响下,偏北的降水区造成低涡进一步预报偏北,最终导致整个时段预报较观测呈现巨大差异。      

贵州省2011年5月11日暴雨天气过程分析

该文根据贵州省七要素自动气象站雨量资料、区域自动气象站雨量资料、Micaps常规资料,应用天气学原理和方法对2011年5月10日20时—11日20时（北京时下同）发生在贵州省东南部的区域性暴雨天气过程进行综合分析,期望加深对低空急流与低涡切变共同导致贵州暴雨的认识,丰富这类天气系统配合下的贵州暴雨天气分析个例,为将来建立低空急流与低涡切变配合型贵州暴雨天气模型积累个例档案,为今后此类贵州暴雨预报与服务提供参考。结果表明：西南低空急流、低层切变辐合是形成此次暴雨的直接影响系统。低空急流向暴雨区提供了大量的水汽、能量和垂直上升运动条件,对此次暴雨天气过程的产生起主导作用。暴雨落区位于：六盘水市东部、黔西南州东部及南部,安顺地区南部,黔南州中部及南部,黔东南州大部,此天气系统配置对贵州暴雨落区预报具有指导性。此次区域性暴雨具有明显的MCC特征。     

台风对西南低涡影响的数值模拟与诊断个例分析

利用NCEP再分析资料和MM5中尺度数值预报模式对2004年9月3~6日因西南低涡造成四川盆地和重庆地区特大暴雨天气过程开展了数值模拟和诊断分析。结果表明,在此次特大暴雨天气过程中,西南低涡生成后由于受“桑达”台风的阻塞影响,西南低涡移动速度变慢,强度增大,生命期延长。同时“桑达”台风西侧吹入内陆的东北气流在西南低涡的东南侧转变为西南气流的过程中出现气流辐合并使得水汽迅速聚积,从而触发了在西南低涡附近形成特大暴雨天气过程。     

2009年7月3～6日南宁市暴雨天气过程诊断分析

利用常规气象资料、单站资料等,对2009年7月3～6日南宁市暴雨天气过程的大尺度环流形势和物理量场等方面进行分析.发现此次强降水过程主要受低涡、切变线和弱冷空气共同影响而引起,西南季风云涌带来的源源不断的水汽和充沛的不稳定能量直接造成南宁市大范围的强降水,暴雨过程中的多个条件基本符合南宁市低涡暴雨模型预报指标.     

西南区域中尺度数值模式预报性能及其与天气过程关系初探

本文以探空站和自动站实测资料为检验参考,通过主客观检验GRAPES和WRF模式在西南地区的初始分析场和预报场,一定程度揭示出模式在西南地区的初值质量、动力框架性能和降水参数化效果。GRAPES在西南地区的位势高度、风速、风向初值质量都不同程度好于WRF,但进入预报阶段,GRAPES位势高度、温度均方根误差以比WRF更高的斜率随时效增长,GRAPES对西南地区的500 hPa高度场预报呈现系统性偏低,而WRF对西南地区高度预报的正误差概率比较高;分类天气过程检验表明,GRAPES对低涡、切变过程的初始分析质量好于WRF,但进入预报阶段,WRF对低槽、低涡和切变三类天气过程的低值系统预报正确率都高于GRAPES,这一定程度反映出WRF的模式性能好于GRAPES;分类天气过程降水预报检验表明,低涡过程降水预报难于低槽过程。GRAPES对低涡过程的降水预报能力较低,WRF预报能力最低的是切变过程。这与模式对分类天气过程中低值系统预报能力一致,这一定程度表明两个模式的降水参数化效果水平相当。     

低涡活动规律与黑龙江省暴雨

对低涡影响黑龙江省暴雨的一次天气过程进行了分析，低涡活动规律与黑龙江省暴雨，从中找出预报着眼点。     

独山县"2005-05-22"特大暴雨天气过程分析

从环流形势特征、欧洲中心数值预报产品和雷达回波等方面,对2005年5月22日独山县特大暴雨天气过程进行分析总结,得出暴雨天气的发生与南支槽、低涡切变系统的活动以及高、中、低层数值预报产品的有利配合密切相关。     

2006年春季宝鸡高温天气分析

2006年4月29日—5月1日宝鸡市出现了连续3 d最高气温大于35oC的高温天气过程。对大尺度环流背景、地面天气形势以及涡度场和垂直速度场进行分析,结果表明:新疆到我国东部沿海的强盛暖脊,地面上西高东低形势产生的偏西流场是这次高温天气出现的有利条件;中、低层深厚的负涡度系统对应的反气旋所伴随的晴空区辐射增温及整层持续的下沉气流产生的绝热增温是这次高温天气形成的重要因素;参考数值预报产品对这次高温天气过程可作出较为准确的预报。     

一次低涡暴雨过程发生机制及其模式预报分析

为了揭示低涡暴雨发生机制,认识高分辨率的区域数值模式对低涡暴雨类天气的预报能力,应用多种观测资料,NCEP再分析资料和区域数值模式WRF和GRAPES预报资料,分析了2012年7月20—23日西南地区一次高原涡和西南涡带来的大暴雨过程。研究结果表明:(1)高原低涡与西南低涡耦合有利于低涡发展维持,中层的正涡度平流、低层的辐合上升运动是低涡发展的重要机制。低涡强烈发展时期,对流系统发展极为强盛,-64℃云盖呈圆形。(2)对流层中低层低涡的维持和发展,使四川盆地处于辐合上升环流控制中,提供了有利于降水的动、热力条件,是盆地强降水发生的重要机制。(3)两个模式都较好地反映了低涡影响下的盆地大暴雨过程。与实况的差异主要表现在降水发生时间提前,降水落区移动偏快或偏慢,有利于降水的动、热力场更强等等。相对而言,WRF模式预报与实况更接近。模式预报的低涡位置及伴随的物理量演变决定了降水预报的差异。     

2002年6月7～8日宁夏区域性暴雨天气过程分析

利用常规气象资料、数值预报产品及卫星云图、雷达回波等观测资料,应用天气学分析及诊断分析方法,对2002年6月7～8日发生在宁夏的罕见区域性暴雨天气过程进行了分析。结果表明,此次暴雨天气是在有利的"东高西低"降水形势下产生的。其主要影响系统是500hPa冷槽、700hPa低涡切变线、西南低空急流以及地面"锢囚锋"。相对稳定的"东阻形势"和西南低空急流的维持是暴雨持续的主要原因。     

T639模式对哈尔滨2014年8月5日冰雹预报能力检验

本文利用T639数值预报产品对2014年哈尔滨一次降雹过程从高空形势及有关物理量预报场进行分析,结果表明:通过对2014年8月5日08时-8月7日08时500 h Pa预报场与实况进行分析对比,发现T639 500 h Pa高度场、温度场的预报可对此次冰雹天气的主要影响系统有一定的预报能力。通过对物理量预报场分析,发现假相当位温、垂直速度、散度、涡度、K指数、相对湿度等物理量对这次冰雹预报都有较好的预报效果,可见T639各种物理量预报场对冰雹天气预报有一定的指示意义,为此次天气过程提供了有力的预报依据。今后在做防雹指导预报时,可以充分利用T639数值预报产品,提高冰雹天气的预报能力。     

独山县“2005—05—22”特大暴雨天气过程分析

从环流形势特征、欧洲中心数值预报产品和雷达回波等方面，对2005年5月22日独山县特大暴雨天气过程进行分析总结，得出暴雨天气的发生与南支槽、低涡切变系统的活动以及高、中、低层数值预报产品的有利配合密切相关。     

上海地区两次强对流天气过程灾害成因及预警研究

对2014年8月24日和9月1日上海地区两次强对流灾害天气过程的环流背景、动力条件及水汽条件、不稳定层结、多普勒雷达观测等方面进行了对比分析,研究两次强对流过程的成因,并对强对流天气进行了预报预警。结果表明:上海地区8·24过程和9·01过程均发生在副热带高压边缘,均有明显的低空急流输送,两次强对流过程预报的开始时间均较实况偏早。8·24过程为槽前型强对流过程,冷锋前飑线和中尺度阵风锋造成强雷电天气。9·01过程为低涡东移型强对流过程,造成了暴雨天气。槽前型强对流过程高层为强辐散,低层为强辐合,有利于强雷暴的产生;低涡东移型强对流过程湿层深厚,降水时间长有利于产生暴雨。垂直风切变趋势预报对雷暴维持和加强具有较好的指示作用。槽前型强对流过程伴随强垂直切变配合,产生区域性强雷暴;低涡东移型强对流过程垂直切变较弱,产生区域性对流暴雨。槽前型对流系统影响时间短,需重点分析地面中小尺度低压辐合区的发展,低涡东移型强对流过程的降水起始时间与暖区对流性降水有关。     

2008年4月7-8日暴雨过程诊断分析

利用探空资料、NCEP1°×1°再分析资料、Tbb 资料及云图资料,对2008 年4 月7-8日发生在河南省的暴雨天气过程进行了诊断分析.结果表明:此次暴雨天气过程是在高空低槽及中、低层低涡系统的影响下产生的; Tbb 低值区及红外云图的强对流云团与强降水区域相对应.涡度、散度、垂直速度等物理量对暴雨的发生、发展有一定的指示意义.     

集合敏感性方法在高原涡和西南涡引发暴雨过程中的应用

基于欧洲中期天气预报中心ECMWF的集合预报和美国国家环境预报中心NCEP再分析等资料对2013年6月30日一次高原涡和西南涡作用下的四川盆地暴雨过程进行了分析。结果表明:(1)高原涡东移并和西南涡耦合加强导致了持续性暴雨的形成,集合预报的高原涡和西南涡之间的动力特征量(位势高度和涡度)的相关系数随时间逐步增大,表明两个低涡呈现出逐步耦合加强的特征;(2)集合敏感性分析可以用来揭示降水预报对于天气系统的敏感性,结合高度场和风场反映出低涡对暴雨的影响,此次过程暴雨对高原涡比西南涡更加敏感,在集合预报对西南涡预报不确定性较小的情况下,集合成员对高原涡的预报是影响降水强度和落区预报的关键因子,与实况更加接近的最优集合成员与控制预报相比,预报的高原涡强度更强,位置偏东;(3)30日,夜间降水量对低涡的动力特征量较白天更为敏感,主要是因为夜间暴雨是由高原涡和西南涡垂直耦合加强引发的,动力作用较明显,而白天的暴雨热力作用更加显著。     

2009-04-11强对流天气分析

简要分析2009年4月11日一次强对流天气过程的环流背景、不稳定能量,并结合卫星云图及雷达生产品进行深入分析。分析结果发现:这次过程是由中尺度低涡系统、中低层中-β尺度气旋系统和西南低空急流共同影响造成的,新一代多普勒天气雷达对追踪强对流天气以及制作准确的短时预报具有重要作用。     

毕节地区2004-05-03强降温天气过程分析

根据常规的高低空天气图和数值预报产品,对2004年5月3日我区受强冷空气影响而出现的强降温天气过程进行总结分析,得出强降温天气与高空槽、低涡切变和地面冷锋等系统的活动密切相关的结论.     

一次影响河南的西南涡演变及造成的暴雨分析

利用MICAPS和NCEP1°×1°再分析资料,对一次典型东北路径移动西南涡演变及产生的致洪暴雨进行研究.通过对低涡的生成源地、环流特征、移动路径、强度变化、生命史及所形成暴雨过程进行分析,指出影响低涡致洪暴雨的天气系统配置,为影响河南地区的低涡及致洪暴雨预报提供依据.     

黔西南州2009年6月8日区域性大暴雨天气过程分析

利用常规气象资料,对黔西南州2009入汛后出现的第2场区域性大暴雨天气过程,从天气环流形势、影响系统、物理量场、雷达回波以及数值预报产品的检验等方面进行了综合分析,结果表明：这次区域性大暴雨天气过程是受高空低涡切变与地面辐合线共同影响而产生的,同时从物理量场还分析出在暴雨区存在较大的潜在不稳定能量。     

黔东南州一次连续暴雨过程分析

利用ＭＩＣＡＰＳ人机交互系统实测资料和Ｔ１０６数值预报资料对６月３０日至７月２日我州连续出现大范围暴雨和大暴雨天气过程进行分析,表明高空低槽和中低层低涡切变相互作用造成了这次强对流天气,并分析了Ｔ１０６的几个物理量的主要特征。