一次阵风锋过程的数值模拟与分析

利用中尺度数值模式ARPS,模拟了2006年6月29日发生在南京的一次由强中尺度对流系统引发的阵风锋过程,并分析了该过程的天气形势。结果表明,在对流系统经过南京站之前,近地层出现了明显的逆温,当对流系统经过南京站时中低层湿度一直在加深;背景形势显示有中低层急流和垂直风切变。在这次数值模拟中,虽然未模拟出阵风锋的细线回波...     

贵州省中西部一次冰雹天气过程的涡度收支分析

利用常规气象观测资料、NCEP-FNL分析资料和FY-2F卫星TBB资料并结合涡度收支方程,对2018年3月13日贵州省中西部一次冰雹天气的TBB特征、环境场和涡度收支进行诊断分析。结果表明,此次过程降雹主要发生在云团的生成到发展期,TBB能够很好地反映出此次冰雹天气过程的云团演变特征;适宜的温度环境条件有利于冰雹的发展;中低层的热力不稳定和动力不稳定有利于冰雹的生成和发展;涡度平流和水平辐合辐散是此次冰雹发生的主要动力条件,局地涡度中低层为正,高层为负,说明中低层辐合加强,有利于垂直上升运动的加强。     

2016年1月赣北地区两次暴雪天气过程对比分析

利用常规观测资料、NCEP再分析资料、GPS/MET水汽资料和天气雷达资料,对江西省2016年1月22日和31日两次暴雪过程的动力条件、水汽条件和温度垂直结构等进行了对比分析。结果表明： 1） 500 hPa短波槽、700 hPa和850 hPa的切变线和西南急流是强降雪直接影响系统。整层大气高湿近于饱和,中低层有逆温。暴雪产生在700—500 hPa槽前西南气流的前部,850 hPa东北风与东南风辐合的区域,近地面层都是东北风。2） 两次暴雪过程水汽输送条件、冷空气的强度以及南下的方式都有差异。前次暴雪过程中低层先有冷空气影响,而后中高层暖湿气流北上,中低层能量低,以稳定性降雪为主,持续时间长;后次暴雪过程中,先是中低层暖湿气流北上,而后强冷空气从低层楔入,中低层对流不稳定,对流发展,降雪强度大,持续时间短。3） 两次暴雪期间GPS/MET可降水量均在20 mm以上,降雪开始前和暴雪出现前GPS/MET可降水量都出现连续增长的峰值,对降雪预报有一定的指示性。另外,雷达速度图上零速度线的形态变化对降雪持续时间有很好的指示意义。     

山东省两次暴雪天气的对比分析

应用常规天气图资料、探空资料、加密自动站观测资料、地基GPS/MET遥感大气水汽观测资料、卫星云图、多普勒雷达观测资料和NCEP/NCAR 1。×1。再分析资料,采用诊断分析和对比分析方法,对山东省2009年11月11 12日和2010年2月28日两次暴雪天气的水汽、热力、动力条件和中尺度特征进行对比分析。结果表明,(1)两次暴雪都是受高空槽影响产生的,700hPa附近有较强的偏南气流向暴雪区输送暖湿空气,整层大气高湿近于饱和,中低层有逆温,整层温度≤0 C;暴雪产生在700～500 hPa槽前西南气流前部、850 hPa东北风与东南风辐合的区域,近地面层都为东北风。(2)不同点是,前次暴雪过程中低层先有冷空气影响,然后中高层暖湿气流北上,中低层能量低,以稳定性降雪为主,持续时间长;后次暴雪过程中,先是中低层暖湿气流北上,而后强冷空气从低层锲入,低层形成低涡,地面形成气旋,中低层对流不稳定,对流发展,降雪强度大,持续时间短。(3)暴雪期间GPS/MET水汽监测的可降水量在20 mm左右,对降雪量有一定的指示性。加密自动站观测中温度0C线是雨、雪的分界线,有助于判别降水的形态。     

重庆市酉阳县2009年9月20日暴雨天气过程分析

利用常规气象资料,采用天气学诊断方法,从气候背景,环流形势,物理量场和模式产品等方面综合分析了2009年9月20~21日出现在重庆市酉阳县的暴雨天气过程的成因。结果表明:此次暴雨是在高层有低槽,中低层有切变线,地面有北方冷空气入侵的情况下产生的;中低层切变线是此次暴雨的主要影响系统,暴雨区位于700hPa切变线右侧;中低层辐合与高层辐散形成抽吸作用,为暴雨过程发生发展提供了动力条件;存在于孟加拉湾至中国西南地区的水汽通道为暴雨过程提供了必需的水汽条件。     

中亚和南亚热力差异对塔里木盆地夏季降水的影响

利用美国国家环境预测中心/美国国家大气研究中心(NCEP/NCAR)再分析月平均资料和新疆83站降水资料,分析了1961~2010年南亚和中亚对流层中低层热力差异对塔里木盆地夏季降水的可能影响机制。研究结果表明,塔里木盆地夏季降水与中亚和南亚对流层中低层温度密切相关。当南亚对流层中低层偏暖,中亚偏冷时,500 h Pa中亚上空和蒙古上空分别为异常气旋和反气旋环流,在二者共同作用下,塔里木盆地上空盛行异常的偏南气流,有利于低纬海洋的暖湿气流北上,形成有利于降水的环流条件。同时阿拉伯海上空为异常反气旋环流,中亚上空为异常气旋环流,形成塔里木盆地夏季降水水汽的两步型输送,阿拉伯海水汽被输送至中亚和新疆地区。中亚对流层中低层温度变化主要影响500 h Pa环流,南亚对流层中低层温度变化在低纬水汽向北输送过程中扮演主要角色。青藏高原夏季风偏强时,600 h Pa高原北侧对应异常反气旋环流,异常偏北风引导高纬度冷空气南下,导致中亚区域对流层中低层偏冷,而南亚对流层中低层偏暖则与热带印度洋显著增暖密切相关。     

2010年7月19日新乡大暴雨天气分析

利用常规观测资料、卫星云图资料、雷达回波和NCEP全球最终分析资料(FNL),对2010年7月19日新乡区域性大暴雨过程进行了诊断分析.结果表明:在西南涡与副高相互作用的天气形势下,中低层切变线等影响系统造成了这次区域性大暴雨;对流层中低层副高外围强盛的西南急流将海上充沛的水汽输送到大暴雨区并在此汇集,造成新乡地区上空...     

一次持续降雪、低温成因天气分析——2008年1月11日至29日宁夏阴雪低温天气分析

利用天气学原理对2008年1月11日至29日发生在宁夏的持续阴雪、低温天气过程分析,发现在整个过程中由于极涡偏向亚洲地区,长波槽稳定地处于巴尔科什湖和贝加尔湖地区。中高层的高空为准纬向气流,中低层"东高西低"降雪天气形势有利,随着地面冷高压和热倒槽在宁夏的交替,全区出现14至18天的间歇性降雪。分析发现,在冬季"浅薄"的天气系统下,降雪过程的天气形势场、物理量等,在中低层的反应远比500h Pa清楚。中低层偏南气流和地面热倒槽前的回流,不仅为降雪天气的形成提供了充足水汽条件,还是不稳定抬升能量的主要来源。宁夏1月11日至29日间歇性的14至18天的降雪天气,刷新了历史同期的气象纪录。由于近地面强大的蒙古冷高压长时间控制宁夏,加之长时间的积雪和辐射降温,1月31日到2月1日宁夏出现了2007/2008年冬季以来的最低气温,部分测站最低气温创历史同期新低。     

台风外围偏北气流下两次强对流天气的对比分析

利用常规资料、NCEP 1°×1°再分析资料、卫星、雷达及自动站等资料,分析了广东省2014年7月8日和8月1日2次大范围强对流天气过程,结果表明:2次强对流天气均发生在台风外围第3象限偏西北气流控制下,但触发机制不尽相同。7月8日强对流过程与中低层中尺度辐合线北抬有关,是在中低层转西南风时触发;8月1日强对流过程与下沉气流加强有关,偏北气流在近地面与西南气流交汇形成中尺度辐合线,该辐合线自北向南影响广东省中部触发大范围强对流天气;热力和不稳定指数对强对流天气的发生具有指示意义。     

“99.6”江汉平原连续暴雨特征分析

1999年6月26～29日，江汉平原各地出现了连续3天的暴雨天气．部分县(市)出现了大暴雨。该文利用850hPa、700hPa、500hPa等中低层常规天气图资料和6月25-29日气象卫星红外云图资料、08～08时雨量实况资料。分析了“99．6”江汉平原连续暴雨的形成原因及特征。结果表明，“99．6”连续性暴雨的产生与中低层低涡切变及长江流域梅雨锋的稳定维持有关。     

湖北保康两次冰雹天气过程的综合分析

利用MICAPS常规资料、TWR01雷达资料及十堰多普勒雷达观测资料,结合地面降雹的实况报告,对2009年6月6日和8月26日发生在保康县的两次冰雹天气过程的天气背景、雷达资料进行了分析。结果表明,高空冷槽、中低层切变线是主要的影响系统。6月6日冰雹由强单体雹云产生,雹云回波具有超级单体回波特点。雷达初始回波高,雹云发展速度快;强中心呈纺锤状,中低层有弱回波区,降雹前垂直液态水含量有明显的变化。8月26日过程发生在副高内部型环流形势下,由合并加强后的雹云产生降雹。     

广东"05.6暴雨"垂直螺旋度分析

利用NCEP的1°×1°格点资料和常规观测资料,对2005年6月广东发生的连续性特大暴雨进行垂直螺旋度诊断分析,结果表明:广东特大暴雨范围和强度与中低层正、高层负垂直螺旋度中心迅速增大、减小密切相关,并和中心增大、减小区域也有很好对应关系。当中低层正螺旋度迅速增大、高层负螺旋度迅速减小,或中低层正螺旋度中心增大、高层负中心减小区上下对应时,地面雨强最强且强降水范围最大。龙门连续2 d特大暴雨和广东最多暴雨日出现期间,垂直螺旋度有中低层正、高层负螺旋度闭合中心向低层明显传送的特征。     

2005年汉中市秋季连阴雨的若干特征

利用常规观测资料,对2005年8月15日～16日山西省忻州市局部及中南部分地区强暴雨云团发生发展条件进行了诊断分析。结果表明,稳定少动的副高北侧大尺度冷湿云带前沿易产生中低涡,中低层Q向量辐合使局地次级环流加强,有利于不稳定能量聚积,形成中尺度能量系统,为对流云团发生发展奠定了基础;ST与K指数强度变化伴随强对流云团发生发展过程,并具有明显的中尺度特征及先兆作用;中低层冷湿气流的入侵是触发不稳定能量释放的重要条件。     

利用多普勒雷达资料分析一次强降水的中尺度流场

利用多普勒雷达风场反演资料对2003年7月4~5日发生在我国江淮地区一次大暴雨过程的流场结构进行分析,结果表明,在降水带附近中低层有一个由西南与西北气流交汇形成的辐合带,高层受偏西气流控制;中低层的辐合带长时间维持,是这次持续性降水的主要原因。辐合带南侧的西南气流将暖湿空气源源不断地输送到降水地区,为这次持续降水提供了充沛的水汽。     

2009年5月19～20日暴雨过程分析

利用常规天气图、数值预报等资料,对2009年5月19～20日广西全区性暴雨天气过程进行了综合分析.结果表明:19日的降雨主要是受低层切变线的摆动和地面弱冷空气造成的,20日的降雨是受高空槽东移引导中低层的切变线南压造成的,越南北部持续充沛的水汽供给是本次降雨过程的重要条件;19日日本数值预报对切变线减弱北抬和加强南压的过程做出了比较准确的预报,在20日高空槽东移引导切变线南压,欧洲数值预报比日本的更具参考性,但对系统的移动速度都偏快,中低层系统演变也偏快.强降雨落区和降雨量级T639和日本都报得偏小.     

2006年8月海河流域暴雨过程的成因分析

在当前气候日趋变暖的大背景下,极端天气事件频发,为了认识暴雨的形成机理,提高海河流域暴雨的预报能力,利用NCEP 1°×1°的6小时再分析资料和常规观测资料以及FY-2C卫星云图资料,对2006年8月25-26日海河流域的暴雨过程,尤其是河北东部的大暴雨进行了天气学诊断分析.分析结果表明,暴雨是产生在前期大气对流不稳定区域里,25日20时到26日02时6小时雨量超过20mm的站点基本分布在对流层中低层湿位涡的负值区内,低空急流为暴雨区输送大量的不稳定能量、热量以及动量,为暴雨的产生提供了充足的能量条件和水汽条件;流域东部的大暴雨区处在正螺旋度大值中心以西地区,暴雨区上空有较强的旋转上升气流;暴雨期间中低层辐合、高层辐散,高层辐散强于中低层辐合的抽吸作用,有利于加强低层辐合和对流上升运动,为大暴雨的产生提供了动力条件;对流层中高层的水汽对强降水云团的发展起了重要作用.     

中层涡旋诱生南海热带低压形成的位涡反演分析

利用NCEP 1°×1°最终分析资料FNL和位涡反演方法,对2006年8月下旬一次中层涡旋诱发南海热带低压的形成过程进行了分析。结果表明,在中层涡旋诱发南海热带低压形成时高层暖心结构经历了由上向下逐渐发展的过程,而中层气旋性环流经历了由上向下快速发展的过程。高层暖心结构的向下发展主要与中低层凝结潜热加热作用和干空气从高层侵入有关,而高层波动的影响不明显,暖心发展到达近海面需要有底层热力异常和中低层凝结潜热加热作用的共同配合。中层气旋性环流的向下发展主要与中低层凝结潜热加热作用有关,高层波动对中低层涡度的影响不明显,而底层热力异常主要在900 h Pa以下产生负涡度。综合分析表明,中低层凝结潜热加热对南海热带低压的生成和发展起关键作用。     

2008年“7.02”滇中大暴雨的成因诊断与数值模拟

利用常规观测、NCEP 1°×1°再分析资料、云图、多普勒雷达回波和WRF模式对2008年7月2日滇中大暴雨进行成因诊断和数值模拟。结果表明:对流层高层的干侵入和中低层冷、暖平流交汇诱发副热带高压和滇缅高压间辐合低涡迅猛发展成强中尺度对流辐合体,加上中低层来自孟加拉湾的丰富水汽输送和中低层强水汽辐合共同引发此次大暴雨。过程中,垂直螺旋度贡献主要在中层;干位涡呈现出对流层顶强正高位涡,300 hPa以下为次正高位涡,两者之间为负区的柱状分布特征,次正高位涡强中心有向下层延伸特征。WRF较好地模拟了整个大暴雨过程中强降水主体时段和大暴雨落区特点,最大对流有效位能变化趋势对强降水有较好预示作用,模拟方案在积分30小时内效果较好。     

温湿结构对南海低压发展影响的数值模拟研究

本文对比分析了两个南海热带低压,其中一个在24小时内发展为台风,而另一个不发展。通过几个改变初始场温、湿结构的数值试验的对比分析,指出低压区的温、湿结构对低压发展起着很重要的作用。中低层有深厚的高湿层存在,以及中低层有暖心存在,都有利于低压的发展加强,反之,中低层湿度较小或湿层较浅,以及暖心在高层而中低层无暖心,都不利于低压发展加强。同时,温、湿结构对低压发展的影响,可能主要是通过影响条件不稳定层的深浅和强弱,以及影响中低层的水汽能量供应,导致对流的发展趋势发生变化来实现的。最后指出,南海低压的发展对低压区的温度和湿度变化很敏感。      

“21.7”河南暴雨暖湿季风输送带加强及关键天气流型的准地转位涡反演

本文使用站点降水资料和欧洲中期天气预报中心第五代再分析数据,利用准地转位涡分部反演,重点分析了2021年7月18～21日（简称“21.7”）河南极端暴雨中暖湿季风输送带加强的机理及其关键环流特征。结果表明:副热带高压持续西伸至中国东部地区,其西南部宽广的东南风将暖湿气流和河南地区高位涡输送至西北地区;同时,西北地区阿拉善高原热低压受感热加热而加强,在近地面层及其东侧的河套地区对流层中低层（750～650 hPa）产生正位涡异常,与河南地区低压环流形成大范围高位涡异常,从而与副热带高压形成较大范围的对峙。准地转位涡反演结果表明,对流层中低层这一天气流型导致河南南部南风的加强,有效地将暖湿输送带中高温高湿的气块输送至河南地区,成为7月20日极端暴雨发生的关键因子之一。对于7月20日河南地区的南风,主要来自于副热带高压的贡献,其次是河套地区对流层中低层高位涡异常,而河南局地低压环流的贡献略小。