用东北低压预报桂北倒春寒

我们发现,1月500毫巴平均图上东北低压与我区倒春寒关系较好。经统计,1952—1979年1月500毫巴平均图上有东北低压,则我区有倒春寒(9/15);否则无倒春寒(12/13)。若有东北低压,同时60°N以北、20—150°E最大正距平中心>9位势什米,则我区有倒春寒(9/9)否则无倒春寒(6/6)。这样,依据上述两条关系预报,历史准确率为27/28,有倒春寒的概括率为9/10,只有1964年的倒春寒报不出来。 1980年,我们根据1月500毫巴平均图上东北低压位于55°N、135°E,80°N、150°E有一个12位势什米的正距平中心,预报有倒春寒。1981年1月500毫巴平均图上无东北低压,预报无倒春寒。实况是,1980年     

降水极值率的非线性预报

1.一般方法 A)我们的方法是利用地面和高空的观测资料(预报因子),根据几乎是同时发生的一些气象参数的加权组合,详细说明局地天气要素(=降水量y的高比率)。所选择的是那些期望与降水量有物理联系的因子。季节(日序);在500毫巴位势高度上的局地变化(各种时间尺度上的观测);850、700和500毫巴上水平风的向量(各种观测时间内的数值中心);水平风向量的局地变化(各种时间尺度上的观测);700毫巴上的局地温度变化(各种观测时间内的数值中心);850、500毫巴上的相对涡度(各观测时间内的数值中心);850、500毫巴上的相对涡度平流(在各种时间尺度上计算的),各观测时间内850到500毫巴上的露点差;850、700和500毫巴高度上的湿度平流、垂直速度(用ω方程求出)等等。这个方法的一个优点是可以从长期的记录中推导出一些单点和季节的稳定的预报关系。在中纬度,比较小的降水几乎占降水事件的90％,而且降水     

“94·7"北京大暴雨的湿位势倾向诊断

利用湿位势倾向方程，对１９９４年７月１２－１３日的７００ｈＰａ位势高度场进行了诊断分析。结果表明，湿位势倾向方程中的差动潜热能平流项，对产生北京地区本次大暴雨天气的台风低压系统发展和移动，起到不可忽视的作用；而相对涡度平流项，在该次过程中作用不大。     

850与500毫巴AmK高能轴相交与暴雨落区关系的初探

我区前汛期4-6月造成暴雨的锋面有时不明显,给暴雨落区预报增加了一定困难。为了搞好前汛期暴雨落区预报,我们普查了1965年至1979年15年4-6月的24个大范围暴雨个例,分析了暴雨日前12小时的850毫巴和50O毫巴湿-比有效能量Amk08时形势图,得出当850毫巴与500毫巴Amk高能轴相交时,我们称之为交叉型。当出现     

北半球月平均100毫巴超长波的气候特征

北半球100毫巴月平均图实质上是超长波(驻波)合成图,绝大部分纬圈的1、2波占绝对优势;100毫巴超长波随季节调整的范围是准常定的,而超长波在中高纬度调整的方向与中低纬相反;在中高纬与中低纬之间有一个狭窄的过渡带。沿纬圈的100毫巴位势高度廓线的季节变化与该纬圈近似的拔海高度廓线的配合很一致。     

Deformation characteristics of the ‘7.20' heavy rainfall event in North China

本文通过将变形引入到非均匀饱和湿大气动力框架下的非地转Q矢量中验证了变形对驱动与强降水有关的垂直运动中的重要性。进一步,为了将变形更好地应用于降水诊断,将变形与其他动热力因子结合,提出位势形变参数,并推导了其倾向方程。研究表明,位势形变与强降水有密切相关性,其包含与降水有关的关键动热力要素,从而使位势形变能够抓住强降水产生的动热力学要点,对降水有良好指示追踪意义。     

一次飑线过程对流稳定度演变的诊断分析

针对2016年5月2日发生在华东地区的一次飑线过程,利用WRF模式进行高分辨率数值模拟。在成功模拟飑线发生、加强和移动的基础上,对此次过程中对流不稳定特征以及引起对流稳定度变化的原因进行诊断分析。结果表明:（1）在降水发生前,低层大气表现为对流不稳定;降水发生后,对流不稳定能量得到释放,大气趋于稳定。为了分析引起对流稳定度变化的原因,推导了局地直角坐标系中相当位温垂直梯度的倾向方程,其中位势散度是引起位势稳定度局地变化的主要强迫项。在弱降水区,低层位势散度为负值,有利于增强位势不稳定;强降水区及其前沿为位势散度正值区,倾向于抑制位势不稳定。在强降水区低层,位势散度的主要分量为垂直风切变项,代表垂直风切变和大气湿斜压性的综合作用;高层的主要分量为散度项,代表水平散度和位势稳定度的耦合作用。（2）位势散度能综合表征降水区上空垂直风切变、大气湿斜压性、水平辐合辐散和大气位势稳定度变化等特征,因而与降水联系紧密。本文利用位势散度对飑线降水进行预报,结果表明,位势散度与小时观测降水在时间和空间上吻合较好,对降水区有一定的指示意义,可以为飑线降水业务预报提供参考。     

多雨的寒春

本月气温偏低,春寒持续,天气多变而剧烈。前期北方阴雨偏多,南方雨少光足,后期北方风沙连天,南方暴雨成灾;月中寒流滚滚,波及大江南北。 环流特征 今年4月北半球500毫巴环流与多年平均环流有显著差异,如图1所示,极涡一分为二,呈偶极型,两部分分别位于白令海和格陵兰。在极涡的东南侧分别有160和110位势米负距平相伴,因而高纬度的两     

100毫巴和500毫巴月平均高度场与我国夏季降水关系的对比分析

本文利用1956—1982年北半球100毫巴和500毫巴月平均高度资料,计算分析了我国夏季降水与前期9月到同期8月二层高度场的相关关系,对比对流层中层和高层平均环流形势与我国天气的关系。分析表明,100毫巴和500毫巴月平均高度场与我国夏季降水的相关关系,在时空分布上有着基本的共同性,同时又有各自不同的相关特点。这些分析结果,在长期天气预报工作中有一定的参考作用。     

北半球500毫巴月平均超长波的若干特征及其在我国长江下游六、七月份旱涝预报中的应用

为了客观地描述500毫巴月平均环流的主要特征,并探讨中高纬度500毫巴环流与后期长江下游降水的关系。本文首先对中高纬度500毫巴月平均高度场按切比雪夫—傅里叶混合多项式进行展开,然后对月平均图上的超长波活动进行分析,并应用所得的展开系数进行模糊聚类。分析结果表明:(1) 500毫巴月平均高度场上的超长波有着明显的季节变化特征,旱涝年的波谱特征有显著差异;(2) 春冬中高纬度超长波,特别是三月份一波槽脊的位置和西风强度与夏季长江下游的降水有较好的关系,与夏季东亚环流形势也是相关的。     

非均匀饱和广义湿位涡在暴雨分析与预测中的应用

考虑实际大气非均匀饱和特性, 通过引入广义位温及广义湿位涡方程, 对华北暴雨和江淮梅雨锋暴雨的发生及落区进行了广义湿位涡异常的诊断分析, 表明暴雨形成时大气低层有广义湿位涡的异常出现。对广义湿位涡倾向的计算表明:它对暴雨的发生有一定指示作用, 因而可利用广义湿位涡的异常来识别暴雨的出现。     

Impacts of cloud-induced mass forcing on the development of moist potential vorticity anomaly during torrential rains

1. Introduction The Ertel (1942) potential vorticity (PV) has beenwidely used, especially in the studies of large-scale sys-tems (Hoskins et al., 1985; McIntyre and Norton, 2000;Wu et al., 1995; Wu and Liu, 1999). The vorticityequation in quasi-geostrophic ?ows only predicts thevariation of the vorticity and cannot provide a usefulconstraint to the vorticity. PV provides a constraintfor the variation of the vorticity in the baroclinic at-mosphere (Gao et al., 1990). The PV may not bec…     

Application of Generalized Moist Potential Vorticity to the Analysis of a Torrential Rain Case

Considering the non-uniform saturation of the real atmosphere,a diagnostic study of a torrential rain event is performed from the perspective of the anomaly of the generalized moist potential vorticity(GMPV) after introducing the generalized potential temperature into the thermodynamic frame of the real atmosphere. The results show that the anomaly appeared at mid-lower levels of the troposphere when the torrential rain happened.Analysis of the magnitudes and locations of maximum values of the tendency o...     

Evolution of instability before and during a torrential rainstorm in North China

NCEP-NCAR reanalysis data were used to analyze the characteristics and evolution mechanism of convective and symmetric instability before and during a heavy rainfall event that occurred in Beijing on 21 July 2012.Approximately twelve hours before the rainstorm,the atmosphere was mainly dominated by convective instability in the lower level of 900-800 hPa.The strong southwesterly low-level jet conveyed the moist and warm airflow continuously to the area of torrential rain,maintaining and enhancing the unstable energy.When the precipitation occurred,unstable energy was released and the convective instability weakened.Meanwhile,due to the baroclinicity enhancement in the atmosphere,the symmetric instability strengthened,maintaining and promoting the subsequent torrential rain.Deriving the convective instability tendency equation demonstrated that the barotropic component of potential divergence and the advection term played a major role in enhancing the convective instability before the rainstorm.Analysis of the tendency equation of moist potential vorticity showed that the coupled term of vertical vorticity and the baroclinic component of potential divergence was the primary factor influencing the development of symmetric instability during the precipitation.Comparing the effects of these factors on convective instability and symmetric instability showed some correlation.     

滇中暴雨的湿位涡诊断分析

应用湿位涡理论,对１９９８年６月滇中地区罕见的６场暴雨过程进行了诊断分析。结果表明：θｅ面陡立且南侧暖湿气流活跃,易导致湿斜压涡度发展,形成θｅ陡峭密集区,密集区内暴雨容易发生;湿空气对流活动层仅能达到５００ｈＰａ至６００ｈＰａ之间,若对流层低层ＭＰＶ１〈０,同时ＭＰＶ２〉０,易产生暴雨。     

广义湿位涡与暴雨落区预报的诊断分析

探讨了广义湿位涡理论及其倾向方程在暴雨落区预报方面的可应用性，为非均匀饱和广义湿位涡理论的业务应用提供了新的思路。 资料诊断结果表明， 非均匀饱和大气中的广义湿位涡虽然不具有守恒性， 但由于其体现了实际大气的非均匀饱和特性，尤其是水汽梯度效应的引入，使得广义湿位涡的异常在对流层低层能比较清楚地反映出暴雨发生时期的高水汽集中的特性和机制，有效地反映出暴雨区以及暴雨落区的变化。      

MOIST POTENTIAL VORTICITY DIAGNOSIS OF A MEIYU FRONTAL HEAVY RAIN PROCESS SIMULATION DURING SUMMER,1991

In this paper,the heavy rain process from June 30 to July 2,1991,has been simulated by MM4.and three-dimensional moist potential vorticity distribution of the simulation results has beencalculated.It is shown that moist potential vorticity is an important physical variable to reveal heavyrain structure and dynamic mechanisms.Negative moist potential vorticity corresponds to the Meiyufront-wind shear line system and the negative center corresponds to the heavy rain center.Negativemoist potential vorticity mainly attributes to the effects of meridional baroclinic term and convectiveunstable term.The former is favourable to the maintenance of zonal precipitation and the latter is themechanism of the heavy rain center propagating along the rain belt.The heavy rain is contributed bythe cooperative effects of conditional convective instability,baroclinic instability and upper air inertialinstability.     

MOIST POTENTIAL VORTICITY DIAGNOSIS OF A MEIYU FRONTAL HEAVY RAIN PROCESS SIMULATION DURING SUMMER, 1991

In this paper,the heavy rain process from June 30 to July 2,1991,has been simulated by MM4.and three-dimensional moist potential vorticity distribution of the simulation results has been calculated.It is shown that moist potential vorticity is an important physical variable to reveal heavy rain structure and dynamic mechanisms.Negative moist potential vorticity corresponds to the Meiyu front-wind shear line system and the negative center corresponds to the heavy rain center.Negative moist potential vorticity mainly attributes to the effects of meridional baroclinic term and convective unstable term.The former is favourable to the maintenance of zonal precipitation and the latter is the mechanism of the heavy rain center propagating along the rain belt.The heavy rain is contributed by the cooperative effects of conditional convective instability,baroclinic instability and upper air inertial instability.     

动能EOF分析和β中尺度雨团中的能量转换

本文针对2008年上海8月25日暴雨过程,利用WRF中尺度数值模式对其较好模拟的结果,应用EOF分析方法对其做了动能偏差场的统计动力诊断。探讨了该暴雨过程中各种尺度天气系统,特别是β中尺度雨 团,其有效位能向动能的转化机制。所得主要结论有:对该暴雨过程,动能偏差场EOF分析的第一、二、三模态可分别称为暴雨背景模态、暴雨系统模态和暴雨雨团模态。在该暴雨落区附近,低层各模态动能偏差场水平梯度的绝对值均较大,系统演变也较剧烈,且尤以暴雨雨团模态为甚;这表明低层暴雨雨团模态该处风场具有强烈的非地转性,有着强辐合,运动是非平衡的,其性质为重力惯性波(含涡旋—重力惯性混合波)。在某等压面上,有效位能的时间变化与位势偏差的时间变化相同,而前者的水平梯度则与后者的空间梯度大致相同,这样讨论某层前者的变化就归结于讨论该层后者的变化。暴雨来临前在该暴雨落区附近,前三个模态都有有效位能向动能的 转化,其表现为动能的增长和有效位能的下降,且以暴雨雨团模态表现更突出。暴雨雨团模态的尺度为β中尺 度,这表明该尺度的系统在有效位能向动能转换中起着关键作用,且扮演着有效位能与涡旋场动能之间转换的中介角色。     

切变线暴雨过程中湿位涡的中尺度时空特征

利用中尺度数值预报模式MM5V3.6,对2005年9月19—21日发生在山东中南部的区域性切变线暴雨天气过程进行了数值模拟。并用高时空分辨率的模式输出资料,对此次暴雨过程的湿位涡场特征进行了诊断分析。结果表明:θse面陡立易导致湿斜压涡度的发展,形成θse陡峭密集区,密集区内容易发生暴雨。通过湿位涡的分析,揭示了暴雨过程中湿位涡的中尺度演变特征和空间结构,表明切变线暴雨的发生发展与湿位涡的时空演变有很好的联系。暴雨主要出现在850hPa的ζMPV1负值区和ζMPV2正值区等值线密集区附近,降水中心位于ζMPV1负值中心前部对流不稳定区中。