北疆北部2次区域性暴雨的中尺度环境场分析

对12h24mm以上强降水带的预报,模式输出的降水资料是预报的重要依据,但有时偏差较大。依据中尺度分析技术,利用常规资料、EC细网格和T639模式12h预报场对2013年夏季发生在北疆北部的2次区域强降水过程中12h最强降水时段的环境场进行中尺度分析。结果表明,中亚低槽北上强降水落区位于500和700hPa中尺度气旋的第一、四象限及对流层低层冷槽的右侧,850hPa切变线附近,地面中尺度高压前部、边界线和切变线附近及干线西侧的重合区域。西西伯利亚低涡型暴雨位于中尺度短波槽前、高空西南急流出口区左侧辐散区,700和850hPa切变线西侧及干线西南部,850hPa偏西、偏东及东南3股气流汇合区,地面干线的西部、辐合线东部及切变线附近的重叠区域。中亚低槽北上暴雨天气为非典型暴雨易漏报。用模式12h预报场制作高空综合图,可提高预报时效,EC细网格优于T639模式。     

2013年4月29—30日景德镇地区锋面暴雨过程分析

利用常规气象观测资料、NCEP 1°×1°格点数据以及FY-2E相当黑体亮温（TBB）资料,对2013年4月29—30日景德镇地区锋面暴雨产生的原因进行了初步分析。结果表明,500 hPa槽前负变高大值区诱使低层低值系统发展,850 hPa低涡沿切变线快速东移,配合西南急流的发展北伸,为暴雨区水汽辐合抬升提供了有利条件。伴随着冷锋南下,近地面层冷平流的侵入使得暖湿空气抬升,对流不稳定性增加,上升运动加强,是造成此次强降水的触发机制。景德镇上空不断有对流单体经过、东移,是造成景德镇地区出现暴雨的直接原因,强降水大多出现在TBB低值附近或其梯度区。此次暴雨过程水汽主要来自超低空急流输送,925 hPa水汽通量散度与暴雨落区、强度对应关系较好。     

应用T_(63)数值预报产品制作北海市前汛期锋面暴雨预报

1行星尺度系统特征从地面到500hPa，气压场分布的总体特征为东高西低。到热带高压脊位于16～20°N，西脊点在110°E左右，南亚低压（又称印缅低槽）东伸至广西沿海地区。行星尺度系统的这种配宜有利于越赤道气流或西南季风往东北方向输送到桂南，也容易使泰国乌江到海口市一带形成低空急流。这样，桂南水汽充分，湿度、不稳定条件基本具备。当有冷空气南下，南北气流在这里交汇，产生辐合，有利于形成北海暴雨的环境。2天气尺度系统特征地面有弱锋面，850hPa有切变线。如果地面弱锋面位于北海附近，850hPa切变线位于南宁与海口之间。有止…     

近35年来肇庆开汛暴雨的气候特征及环流形势

利用肇庆6个国家观测站近35年(1981—2015年)3—6月逐日降水量资料、历史天气图以及NCEP1.0×1.0再分析资料,分析肇庆开汛暴雨的气候变化特征以及暴雨产生的天气形势分类,结果表明:肇庆开汛暴雨多发生在3—4月,开汛暴雨在肇庆的北部出现的频次较南部多。开汛暴雨天气影响系统主要是南支槽、中纬度西风槽;1981—2015年,受南支槽影响的过程共17次,受中纬西风槽影响的共18次。南支槽类暴雨常常产生在500 hPa高空槽前的西南风大值区、850 hPa切变线南侧;中纬西风槽暴雨发生时,500、700 hPa的西南偏西风通常比较强盛,为暴雨的产生提供了充足的水汽。无论是南支槽类暴雨还是中纬西风槽类暴雨,在暴雨发生前,850 hPa上有急流或切变线出现。     

铜仁市暴雪天气的环流配置及物理量特征分析

铜仁市暴雪发生的频次低,2005年至今仅发生5次,因此准确的量级和落区预报难度较大。本文选取2004-2021年铜仁市出现的5场暴雪天气过程,就大尺度环流形势、高低空天气系统配置和物理量特征进行分析,找出暴雪环流形势以及物理量预报指标。结果显示：铜仁市暴雪发生时,500hPa中高纬为两槽一脊形势,我国东北地区-日本海低槽加深发展,中低纬孟湾附近有南支低槽系统东移;海平面场上贝加尔湖西部冷高中心强度为1060hPa,大于1030hPa的等压线线进入铜仁市。暴雪落区出现在500hPa高空槽和南支槽前、700hPa西南急流左侧或低涡切变线南侧、850hPa东北急流或东北风前部的风速辐合区内。暴雪日500hPa温度平均低于-16℃,700hPa温度为-2～-6℃,850hPa温度-6～-8℃,地面气温为0～-4℃,地面气温越低降雪持续时间越长。暴雪发生时大气中层700～500hPa上升运动明显增强,这可作为降雪增大的预示指标;散度场总体表现为低空辐合、高空辐散的特征,当辐合层次伸展更高时,有利于暴雪天气的持续;水汽通量散度辐合主要在850hPa,平均值为-3.6×10-6﹒g﹒cm-2﹒hPa-1﹒s-1; 500hPa比湿值≥1.5g/kg是暴雪发生的参考指标。     

华东地区夏季中尺度对流系统的活动特征及成因研究

采用FY-2E卫星云图TBB(Black Body Temperature)资料,统计分析2010-2014年夏季(6-8月)华东地区的α中尺度对流系统(MαCS)和β中尺度对流系统(MβCS),发现两类MCS(Mesoscale Convective System)均具有夜发性,且发生主要集中于安徽、江苏、江西和浙江地区,形成后自西向东移动。进一步利用NCEP-CFSR和NCEP-CFSV2每6 h的再分析数据,通过主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)和K-means聚类分析对两种尺度MCS成因进行分析,结果显示:850 hPa切变线和低空急流、500 hPa副高和中纬度短波槽以及200 hPa的高空急流是影响MCS形成主要的天气系统,对流层中层以下的水汽供应、低层大气不稳定性和低层辐合、高层辐散的动力结构是MCS形成的必要条件。MαCS发生前的天气形势可以分为两类:①生成位置位于850 hPa低空急流的西侧、气旋性环流的南侧,500 hPa、200 hPa分别受槽前西南气流、反气旋性环流的影响;②850 hPa切变线南部的偏西气流、500 hPa的偏西气流和200 hPa的高空急流配合。MβCS发生前的两类环流形势中,850 hPa切变线南部的偏西气流控制的为第一类,切变线南部的西南气流和生成位置东部的低空急流影响的为第二类,500 hPa生成位置位于短波槽东部,200 hPa均有西风急流与中低层配合。     

桂西南沿海“5.31”大暴雨过程分析

2004年5月31日桂西南沿海的防城港、钦州地区普降大暴雨,此次降雨强度大,雨量集中,伴随的强雷暴造成了严重的危害。此次过程是受地面冷锋、低空急流及切变线、南支槽及副高边缘的偏西南气流共同影响的结果。500hPa低槽东移,引导850hPa低涡切变线和地面冷锋南下,副高同时加强西伸,脊线稳定于17~20°N之间;市区处于南支槽前,高空为强烈辐散区。850hPa暴雨前24h开始沿海有风速大于12m.s-1的西南低空急流,防城港市位于急流轴的左侧的强辐合区;西南低涡切变线持续并逐渐南压到沿海,低层不稳定能量不断加强并得以不断释放。地面配合有冷锋南压到沿海。从红外云图看,产生暴雨前,西南季风活跃,孟加拉湾槽前云团增多。31日晚中南半岛不断有对流云产生、东北移,与锋面云带、高空西风槽云带这两种不同系统的云带在广西沿海一带叠加,在其下方降水强度剧烈。据文献分析,前汛期如单有一系统云带影响,一般不会产生大暴雨或暴雨。云图演变进一步证实了此次过程是由多种系统共同影响造成的强降水天气过程。中南半岛北部云团和我市暴雨过程密切相关,其来自热带洋面,温高湿重,蕴藏着大量不稳定能量,在有利的环境流场下本市极易出现暴雨。从单站剖面图可以看到,发生暴雨的前3d,测站的南风明显加大,还有一段较长时间(10d)的降压、升温、升湿过程,水汽压线持续上升。在此次过程中,距防城港市不过100km的上思仅下了中雨。这种差异是地形影响的结果,上思地处盆地,南下冷空气受山脉的阻挡势力减弱,而偏南暖湿气流翻越过山后由于下沉增温作用,湿度明显减小。     

贵港市前汛期暴雨特征及其预报

通过对1961~2000年4~6月份贵港三县(市)暴雨过程进行总结,归纳出现暴雨前的一些主要特征,探讨用本地气象要素变化指标与天气系统、数值预报产品及指标站资料作暴雨预报的方法,并建立贵港市暴雨预报模式。暴雨预警信号:暴雨出现前1~7d,本地气象要素都有明显的变化特征,与暴雨关系最为显著的主要有以下三条:(1)夜间闷热:02时T≥24.0℃,E≥27.0hPa(概括率144/205=70%);(2)强(连续)升湿:02~14时有一个或以上时次△E24+≥6.0hPa;或14时E连续两天以上+≥6.0hPa(概括率80/205=39%);(3)高温:日平均气温T≥28.0℃(概括率55/205=27%)。以上三条历史概括率199/205=97%,只要达到一条就是一次暴雨预警信号,符合两条以上者,未来24~72h出现暴雨的机率就越大。结论:(1)前汛期一次暴雨过程就是一次大气能量的充分积蓄与释放过程,本地温湿反映最明显,暴雨出现前大部有2~5d高温高湿“闷热”天气,可作为预警、预报指标。(2)低空西南急流(有时伴有低涡或切变线)主要是输送大量的水汽和不稳定能量,它对暴雨起着极其重要的作用,当贵港处于低空急流轴的左侧时,出现暴雨的机率最大,是贵港市暴雨预报的第一个着眼点。(3)当850hPa切变线和地面静止锋到达湖南、贵州省南部和广西北部,未来继续南压到柳州~贵港附近时,有利于产生暴雨。(4)500hPa孟湾到青藏高原有低槽东移,有利于引导冷空气南下,当副高脊线在20°N以南,西端在110°E以东时,有利于北方冷空气南下,影响贵港,出现暴雨。(5)通过对产生暴雨的不同天气系统进行分型,有利于提高暴雨预报的识别能力。(6)建立暴雨预报模式,用“指标卡形势”方法作暴雨预报,效果较好。     

2011年夏季广东季风槽暴雨与准双周振荡

采用小波分析、Lanczos时间滤波器、合成分析等方法分析了2011年夏季广东季风槽暴雨与大气低频振荡的关系。结果表明,2011年夏季降水主要存在准20 d的周期振荡,季风槽暴雨过程对应强的准双周振荡。选取与夏季降水显著相关的区域（102.5~117.5 °E,20~27.5 °N）平均的500 hPa高度场作为影响广东夏季降水的“500 hPa关键区”指数,同样选取区域（110~120 °E,15~22.5 °N）平均的850 hPa风场作为“850 hPa关键区”指数;2011年夏季500 hPa关键区与850 hPa关键区分别存在显著的准23 d、准22 d周期振荡,季风槽暴雨发生在500 hPa关键区准双周振荡的波谷、850 hPa关键区准双周振荡的波峰附近。从南海南部开始的3次低频纬向风、OLR、湿度的北传与从菲律宾以东的西太平洋向西传播的低频中心相遇,导致3次季风槽暴雨过程。利用典型个例的合成分析,对2011年6—8月广东3次季风槽暴雨的准双周振荡不同位相的大气环流场的共同演变特征进行分析,它们反映了季风槽暴雨从间歇-开始-旺盛-减弱-结束期的大气环流场演变特征,为广东季风槽暴雨的中期预报提供参考依据。      

引发四川盆地东部暴雨的西南低涡结构特征研究

利用1951-2008年四川盆地(27°-32°N,105°-110°E)54个地面气象观测站网监测的日雨量资料,分析了四川盆地东部暴雨发生的气候特征。结果表明,四川盆地东部暴雨(或伴有雷雨大风、冰雹大风等)多发生在6-9月,川东北和渝东北是单站暴雨的高发区,重庆西部是大范围暴雨的多发区;引发四川盆地东部(宜宾、南充和重庆西部)暴雨的主要天气系统是西南低涡。对2007-2010年6次西南低涡暴雨过程进行了合成分析,分析表明,西南低涡热力结构特征具有200hPa存在明显增暖现象,对流层中低层则由暖转冷;西南低涡初期大气对流性不稳定明显;西南低涡动力结构特征具有200hPa西风急流在36°N附近,500hPa低槽东移,槽前正涡度加强,从对流层底垂直伸展到300hPa以上,正涡度中心随高度向西倾斜,850～500hPa平均正涡度大值区与低涡中心对应,对流层中低层北风大值区与南风大值区在低涡中心附近形成强水平风切变,同时低涡中心附近的垂直风切变也较明显。促使西南低涡发展的水汽主要来自南海,低空急流由南向北输送水汽,将对流层低层到大气边界层内的水汽输送到低涡中心附近。西南低涡发生、发展过程中在红外卫星云图上具有MCC等中-α尺度特征,发展强盛的西南低涡在多普勒天气雷达回波上有"列车效应"和中气旋特征。