一次台风后部中尺度暴雨的动力机制分析与模拟试验

利用常规气象资料、区域自动站资料和1°×1°的NCEP再分析资料,对1209"苏拉"台风后部暴雨的动力机制进行分析,并用WRF模式进行地形模拟数值试验,结果表明:"苏拉"后部暴雨具有明显的中尺度特征,低层流场的汇合促进暴雨区上升运动的发展,超低空偏南风急流为暴雨区提供充足的水汽条件,急流在强降水发生前增强北推;陆地摩擦使近岸一带生成风速辐合线(岸风锋)是触发暴雨的中尺度系统,其强弱对暴雨强度有直接影响。     

0513号台风"泰利"引发浙南特大暴雨过程分析

利用地面加密自动站观测资料、雷达和NCEP1.0°×1.0°再分析资料,对0513号台风"泰利"引发浙南特大暴雨过程进行了分析。结果表明,此次降水具有明显的时空分布特征:特大暴雨出现在温州西南部,强降水主要集中在3~4个小时内;500 hPa西风槽、大陆高压及副高的演变直接影响台风的移向;低层东南部海面的强水汽输送带为暴雨区提供了充足的水汽;雷达强回波带的稳定维持是造成温州西南部特大暴雨的直接原因;暴雨发生前后物理量场——涡度场、垂直速度场、螺旋度场、水汽含量场、水汽通量散度场分布基本一致,能很好地对应特大暴雨的落区及强降水的集中时段。     

登陆福建台风造成浙江强降水的分布特征和成因分析

利用常规气象观测资料、中尺度加密观测资料和NCEP1°×1°再分析资料,分别对登陆福建且对浙江造成明显影响和一般影响的台风进行合成,对比分析两类台风的雨量场、环流形势场和物理量场,结果表明:登陆福建台风造成的强降水主要发生在浙江南部和东部地区,暴雨中心一般出现在浙江温州地区,过程平均雨量在100 mm以上;暴雨发生前台风北侧有高压坝,台风低压和高压坝之间强东南风急流为暴雨区带来东风扰动和云团;暴雨区具有低层辐合、高层辐散的结构,有一个高能中心,向北延伸经过暴雨区的台风倒槽上对应有高能舌和不稳定层结;在边界层,台风中心北侧有南风急流和东风急流形成东—西向的气流辐合线,暴雨云团在辐合线上生成发展,并向下游传播,形成持续性暴雨。     

近年来引发青岛暴雨的台风特征分析

采用FNL（NCEP/NCAR）全球1°×1°再分析格点资料和实况观测资料,选取2001—2008年引发青岛暴雨的6个登陆台风个例,从源地、路径、结构、强度及其环境场作用等方面分析其特征,并与未引发青岛暴雨的登陆台风特征进行了合成对比分析。结果表明：台风登陆我国福建或浙江后继续北上至30°N以北时,会引发青岛暴雨;台风东移入海,再次登陆山东半岛且登陆点离青岛越近,引发的暴雨越强、范围越广;台风影响青岛时,已处于生命史中的衰亡阶段,但高层暖心结构仍较明显,强度仍会维持一段时间;台风登陆后沿着南北向块状副高边缘的引导气流方向移动,且高空有冷槽与台风低压结合,会引发青岛全区性的暴雨、大暴雨天气。     

1513号台风“苏迪罗”不同阶段降水的中尺度特征分析

利用分辨率为1 °×1 °的FNL再分析资料、自动站逐小时降水资料、卫星云顶黑体亮温(TBB)资料以及雷达资料对2015年第13号台风“苏迪罗”不同阶段降水特点、引发暴雨的中尺度对流系统的环境场及其发生发展过程进行了全面分析。分析发现:台风“苏迪罗”具有强度强、在陆地上维持时间长等特点。带来的降水量大、影响范围广。其中降水主要集中在两个阶段:台风登陆过程降水及与冷空气结合引起的降水。两个阶段分别于闽北浙南一带以及江苏地区存在强降水中心,环流云系中存在着明显发展的中尺度对流云团。引发两个阶段暴雨的中尺度对流系统的环境场条件分析发现:（1）台风环流内部的中尺度对流系统的生成和发展是造成暴雨的重要原因。强降水过程发生在低层辐合高层辐散的高低空系统耦合背景下。充沛的水汽条件、地形抬升作用、冷空气入侵等条件触发了强降水。（2）闽北浙南地形抬升加强了低层气流辐合,与中高层辐散气流的相配合是引起中尺度对流活动的主要机制。台风北侧为向岸风,南侧为离岸风,水汽集中在台风主体北部辐合,非对称结构明显,这是导致第一阶段强降水中心主要位于台风主体北部的重要原因。（3）台风北上后由于台风低压环流受北侧高空槽后部冷空气影响,冷空气与南来强盛暖湿气流在苏皖地区交汇,形成强对流活动并导致第二阶段暴雨过程。      

庐山夏季台风暴雨物理量分析

利用地面观测资料和NCEP1°×1°格点再分析资料,对庐山夏季强降水的天气系统进行统计分析和物理量计算,结果表明:台风是庐山后汛期暴雨或大暴雨产生的主要天气系统;台风暴雨分为A型和B型两种降水类型;涡度、散度、螺旋度、垂直速度、水汽通量与水汽通量散度等物理量与台风暴雨关系密切,物理量特征阈值对确定台风暴雨预报有一定指导意义;24°N~30°N、116°E~120°E为物理量特征区域,各物理量在特征区域中超过阈值时,庐山极有可能有暴雨发生。     

1213号台风“启德”引发广西特大暴雨的成因分析

利用micaps常规地面、高空观测资料,广西自动站观测资料以及NCEP/NCAR全球1°X1°每日4次的再分析资料,对2012年第13号台风“启德”引发广西特大暴雨天气过程进行了诊断分析.结果表明:(1)台风具有尺度小、移动快速的特点,涡度场在垂直、水平上具有深厚、对称的特点,散度场垂直分布特征显示台风流入层在850hPa以下.(2)西南季风给台风的发生发展提供水汽和能量,但因势力较弱且稳定,不利于台风云体的发展扩大,使台风维持了尺度小的特征,在副高南侧偏东气流的引导下有利于台风快速向西北偏西方向移动.(3)台风进入北部湾后,西南风风速有所加大,加强了台风中心附近的辐合上升运动,这与广西特大暴雨的发生时段有很好的对应关系.(4)900hPa以下的水汽通量散度辐合区与特大暴雨发生区域对应较好,对特大暴雨的发生有一定的指示意义.     

2008年盛夏吉林省两次暴雨天气对比分析

应用常规观测资料、自动站及加密站资料、T213数值预报产品、卫星云图和雷达回波,对2008年7月15—16日和7月31日-8月1日吉林省两次暴雨天气的成因进行对比分析。分析产生这两次暴雨（以下简称第一场和第二场暴雨）的天气系统特征、大气垂直稳定度和对流有效位能,产生暴雨的水汽条件和动力触发机制,给出了产生两次暴雨的卫星云图演变特征。研究结果表明,第一场暴雨是受副高后部的华北气旋东北上影响;第二场暴雨是受“凤凰”台风登陆减弱,其水汽北上与西风槽、副热带高压边缘西南暖湿气流和冷空气的共同作用产生的。     

2011年10月一次广西区域性暴雨特征分析

利用常规观测观测资料、每隔6小时一次的1°＊1°NCEP再分析资料以及相当黑体温度TBB对2011年10月6—7日预报偏差较大的广西区域性暴雨进行分析得出：副热带高压边缘的东南气流和台风“尼格”减弱后的后部偏南气流带来的暖湿空气和地面冷空气在桂中上空交汇,850hPa切变线和500hPa西风槽触发了暴雨的产生;比湿和假相当位温的分布显示了冷暖空气的对峙情况;TBB平均场的变化可以反映强降雨的落区和移动：水汽主要从东边界进人广西,少部分从南边界和北边界进入,来自于西北太平洋、孟加拉湾和东海洋面。     

山东半岛东海岸一次台风暴雨的成因研究

利用NCEP 1°×1°再分析资料、FY-2E卫星云图资料和山东省123个国家气象站资料和雷达产品,对2015年7月12日台风"灿鸿"给山东半岛东部海岸带来的暴雨天气过程进行分析。结果表明:中高纬环流与台风环流相互作用是这次台风暴雨形成的主要成因。主要表现为,中高纬度东移高空槽携带的干冷空气与台风西侧外围暖湿气流在山东半岛交汇,地面"鞍型场"诱发的冷锋侵入山东半岛,为山东东部海岸暴雨发生提供了有利的天气尺度环流背景条件;高低空急流"耦合"为暴雨的发生提供了强烈的动力条件;台风北侧不断发展的TBB低于-40℃对流云团长时间维持以及低空急流风速脉动是暴雨过程中强降水持续出现的重要因素。另外,山东半岛东侧海岸线的海陆差异造成的摩擦辐合也是造成强降水的原因之一。暴雨个例对比可知,高低空急流"耦合"的区域是决定暴雨落区位于台风移动方向左前方或右前方的预报着眼点之一。     

一次暴雨过程受不同系统影响的动力热力场结构特征

本文使用常规观测资料、卫星云图、自动气象站降水量以及0.25°×0.25°的NCEP/NCAR再分析资料,对出现在东北地区北部受不同系统影响的连续2d暴雨过程的热力和动力场结构特征展开研究。结果表明:24日为暖锋锋生暴雨,暴雨范围大;25日为台风暴雨,暴雨出现在台风移动路径上,为狭长带状。暴雨是由MCS活动造成的,每次短时强降水均与TBB低值中心相对应,台风倒槽内的MCS强度比暖锋云系内的MCS弱,但是降水强度却更大。台风安比携带大量暖湿空气,其东侧的低空急流向北输送热量和水汽,水汽辐合集中在边界层内,台风暴雨的水汽辐合强度比暖锋暴雨更强烈,所造成的雨强更大。暖锋暴雨期间,小兴安岭迎风坡地形的辐合抬升作用明显;高层强辐散及地形辐合抬升作用对暴雨有较大贡献。台风暴雨期间,低空辐合,特别是水汽辐合作用对暴雨有较大贡献;辐合区位于台风倒槽附近,倒槽表现为冷锋性质。     

乐清以北登陆台风“利奇马”和“阿贝”造成温州强降水差异的环境场特征分析

利用常规观测资料、加密自动站资料、中国气象局(CMA)热带气旋最佳路径数据集和欧洲气象中心ECMWF逐6 h的0.125°×0.125°资料,分析乐清以北登陆的1909号超强台风"利奇马"和9015号台风"阿贝"影响温州强降水的分布特征,以及造成温州南北暴雨强度差异的环境场特征。结果表明:(1)"利奇马"和"阿贝"台风的环境场特征相似,副高平均脊线位置高,研究区内台风主体没有与冷空气结合,降水主要由台风螺旋雨带造成;(2)台风登陆前动力场均存在中高层弱辐合和低层弱辐散,且东冷西暖的θ_(se)平流结构有利于强降水的维持,中高层水汽通量散度强度大于-4×10~(-5)g·cm~(-2)·hPa~(-1)·s~(-1)的区域与暴雨落区的形态和位置对应良好,中低层Q矢量辐合区和大暴雨落区对应良好;(3)台风过程累积雨量与台风中心距离和地形高度具有显著相关关系,温州北部雨量增幅比南部大;(4)该路径造成温州南北部降水差异大,北部暴雨量级比南部大、降水持续时间比南部长,北部乐清和永嘉交界的迎风坡出现超历史极值降水现象概率大。     

“纳沙”、“尼格”强度和结构差异对海南暴雨分布的影响

2011年9月14日-10月5日,“纳沙”和“尼格”2个台风先后登陆海南,均产生了较强的区域性暴雨或大暴雨.利用常规资料,对这2个台风的移动路径和暴雨形成机制进行了对比分析.分析结果表明,台风登陆后,由于副高形态及其演变的不同,使得两个台风路径变化不同.利用0.5°×0.5°NCEP全球再分析资料和常规气象要素、中尺度自动站和日本静止卫星0.05°×0.05°TBB等资料,综合分析登陆台风“纳沙”、“尼格”强度和结构差异对海南暴雨分布的影响.结果表明:台风中心附近环境风垂直切变密集带的跨度变化与台风强度相关,日平均海表温度与热带气旋(TC)强度维持或加强密切相关;登陆TC动力结构和水汽辐合的不对称分布导致台风暴雨落区和强度存在显著差异,强降水与局地发生的对流云对应较好时表现为明显的对流性降水,对降水有增幅作用.     

庐山台风暴雨天气系统配置与云型分析

使用近10a以来登陆台风对庐山暴雨影响的历史资料进行分析,结果表明:(1)影响庐山的台风移动路径主要为中路,细分为中路Ⅰ型和中路Ⅱ型,其中对庐山影响最大的是中路Ⅰ型,其它登陆台风,中心位置＜25 °N或＞30°N,对庐山的影响都很小.(2)中、低层以及地面合成场存在一定的共性,即(32 ～42 °N,100 ～ 110°E)一带形成高压阻挡坝,长江以南地区、南海以及台湾处于闭合低压区内.这种配置是庐山台风暴雨常见的天气系统配置类型.(3)庐山地形对台风降水的增幅作用十分明显.(4)庐山台风暴雨主要有3种云型:①台风外围环流云型;②台风螺旋雨带云型;(③台风低压(槽)云型.这3种云型表明了台风3个不同阶段的特征,庐山台风暴雨主要与西风带系统和副热带高压阻隔作用、涡旋Rossby波激发的螺旋雨带、中尺度对流云团发展以及低层西南暖湿低空急流等因素有关.     

1513苏迪罗和1307苏力台风降水差异对比分析

1513苏迪罗和1307苏力是两个路径和强度均相似的台风。相比而言,苏力登陆点更靠近温州,但在温州的降水反而小一些,苏力是暴雨量级,而苏迪罗却出现特大暴雨。利用Ncep2. 5°×2. 5°再分析资料,对比分析两个台风影响温州期间的形势场、温度场、水汽通量、高低空散度场的配置等,得出降水出现明显差异的主要原因在于,低空冷空气侵入、台风进入"冷或暖场"不同温度环境、东风急流和水汽通量输送强弱及厚度、以及低层辐合高层辐散的高低空配置等的差异,是决定着台风降水强弱的重要因素。     

"碧利斯"(2006)台风低压暴雨数值模拟试验

利用NECP 1°×1°的6h分析资料,采用中尺度数值预报模式WRF对2006年7月16~19日“碧利斯”(2006)台风低压引发的暴雨天气过程进行了数值模拟。结果表明,WRF模式对这次暴雨过程的雨带位置和走向均有较好的模拟,对这次暴雨过程中尺度天气系统的发生、发展及加强均在模拟结果中有所显现。     

1213号台风“启德”造成桂西暴雨的诊断分析

该文利用MICAPS常规资料、NECP 1°×1°再分析资料以及常规观测资料,分析了大气环流背景对台风"启德"的路径和降水变化的影响,并对"启德"造成桂西暴雨过程的物理量特征进行诊断分析。结果表明,台风后期移动加快,路径稳定,主要与副高加强西伸后南侧强劲的偏东引导气流有关。"启德"环流和西南季风的共同影响造成了桂西强降雨天气。台风登陆西移的过程中,其水汽通量、涡度、散度及湿位涡等各物理量场均表现出有利于桂西强降水出现的特征,并与暴雨落区有较好的对应关系,对暴雨的发生发展有较好的指示意义。     

两次台风远距离暴雨过程的对比分析

利用常规高空、地面气象观测资料以及NCEP／NCAR1°×1°逐6h再分析资料,对2010年7月23—24日和2011年9月17—18日两次台风远距离暴雨进行对比分析。结果表明：两次暴雨过程虽然都受台风影响,但影响方式截然不同。前着台风直接通过低空急流将其附近的水汽、能量输送到暴雨区,降水效率高、强度大。后着台风作为扰动源,产生了类东风扰动并向西传播,在四川东部和青藏高原东部与西风带系统相遇,增大暴雨区气压梯度,诱发低空急流,增强暴雨区水汽辐合,同时延长西风带系统在暴雨区的停滞时间,造成降水时间延长。     

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.     

台风对四川暴雨影响的环境场对比分析

通过统计2000-2010年5-9月在15°～35°N、103°～130°E区域内活动的台风与相应时段四川逐日降水量之间的关系,指出与四川暴雨统计关系最密切的台风路径分别为偏西路径、转向路径和西北路径.对比相似台风路径背景下四川有无明显暴雨出现的环境场特征,指出西风带低槽在40°N以北活动,中亚地区为高脊,中纬度大陆高压控制西藏东部到四川大部或我国中东部为宽广低槽是不利四川产生明显暴雨的环境场特征;巴尔克什湖到贝加尔湖为宽广低槽,副热带锋区密集,到达36°N附近,中纬度带状高压脊线位于30°N以南以及我国中高纬度呈现出东高西低的态势,西部为经向度大的斜压性低槽是有利四川产生暴雨的环境场特征.分析指出:台风对四川天气的影响主要有三方面,一是通过影响副热带高压(大陆高压)产生间接影响;二是台风低压外围环流直接影响;三是作为载体向四川输送暖湿空气,与中高纬低值系统及副热带高压相互作用共同影响.