T639模式在新疆北部暖区强降雪中的预报检验

基于T639模式,针对2009~2014年11月至次年3月发生在新疆北部的13场暖区强降雪天气过程的72 h内预报效果进行统计学和天气学检验分析,建立该模式在新疆北部暖区强降雪天气中的应用模型。结果表明,T639模式对72 h内北疆暖区强降雪天气形势场和对流层低层比湿、水汽通量以及对流层中低层涡度的预报误差较小,精度较高,尤其是48 h内。天气学检验表明,该模式对48h预报时效内850 h Pa水汽通量散度、相对湿度、散度及对流层中低层温度露点差和垂直速度的预报一致性较好,对新疆北部暖区强降雪预报具有较好的指示意义。     

“96.7”新疆特大暴雨诊断分析

利用常规观测资料,在客观分析的基础上,对“96．7”新疆特大暴雨进行了物理量的诊断分析。结果表明,暴雨期间天山山区至乌鲁木齐一带从低层到高层是水汽及水汽通量的高值区,并为水汽通量散度的高辐合区。暴雨区对流层高层强烈辐散,中低层强烈辐合,且中层对应强上升运动。     

T213(639)模式对一次稳定层结下暴雨过程预报能力的检验

应用常规观测资料、自动站加密资料和数值预报产品,对2009年5月6日铜仁地区出现的暴雨天气过程的天气系统、水汽条件、大气稳定度、动力触发机制进行分析,并对T213(639)的数值预报产品进行了检验.结果表明,这次暴雨天气过程主要是由于高层浅槽东移、中低层切变系统南移、地面弱冷空气共同作用造成的.临近暴雨时刻中低层西南气流的加强把暖湿气流送入暴雨区是暴雨产生的关键.对数值预报产品的检验结果表明,对此次过程T213(639)在风场、涡度、散度、水汽通量、垂直速度方面都作了较好的预报,在今后的预报工作中应该多参考.     

2005年7月7～10日襄樊大暴雨天气分析及模型预报检验

2005年7月7～10日,襄樊境内出现了连续性暴雨和大暴雨,个别县市出现特大暴雨,该文对这次过程的环流形势和物理量场进行了诊断分析。并对基于T213数值预报产品的强降水预报模型的预报结果进行了评估。分析表明:对流层中低层的中尺度切变、东北冷涡、高原暖涡是该次过程的主要影响天气系统;中层切变线上分布不均匀的辐合区、中低层正涡度区、高层负涡度区以及明显的垂直上升运动,是造成此次强降水的重要动力条件;强降水预报模型对这次暴雨过程在时段上有较强的预报性,但在定点预报方面存在不足,其预报范围较实况偏大。     

西北东部一次大暴雨数值模拟及中尺度分析

2005年7月1-2日,西北东部出现一次造成严重灾害的大暴雨天气过程(本文简称为"050702"暴雨),利用NCEP(1°×1°)资料分析表明,副热带高压边缘偏南和西南气流北上,与西北冷空气在西北区东部形成辐合区造成了此次暴雨的发生,此次暴雨的水汽来源于中国南海和孟加拉湾.本文用非静力中尺度模式MM5V3.6成功模拟出此次过程,对暴雨中心冷暖平流、辐合层及水汽通量散度等暴雨因子的中尺度结构与强降水的关系进行了研究.结果表明:(1)降水强度和对流层中层冷平流有很好的相关,随着冷平流的增强,降水强度也迅速增大;暖平流对降水强度起到维持的作用;(2)在降水达最强时段,对流层中出现低层强辐合,高层辐散的结构;(3)在降水达最强时段,对流层中低层水汽辐合的达到最强,表明水汽通量散度场和降水有较好的对应关系.     

2013年5月河南一次大暴雨成因分析及数值预报检验

利用常规观测资料和NCEP再分析资料,分析了2013年5月25日08时--26日08时河南大暴雨过程的成因,对主要物理量因子的T639预报场进行检验。结果表明：强正涡度平流促使中高空低涡移动、地面低压发展成气旋,最强暴雨区与中高空低涡位置相对应。θse等值面坡度加大使气旋性涡度剧烈增长,产生强烈的上升运动。高空辐散与低空辐合叠加,有利于上升运动加强维持。低空气流带来充沛的水汽,大量水汽辐合有利于产生暴雨。运用正负符号一致率、相关系数和平均距离系数检验T639数值预报产品的结果表明,垂直速度预报最优,其次是涡度、散度、涡度平流预报。水汽通量、假相当位温2412h预报产品参考价值较大。     

"020628"暴雨的诊断分析

利用T213资料对2002年6月27日夜里到28日上午出现的暴雨过程进行诊断分析。分析表明热力、动力、水汽条件在降水开始之前都有反映。T213预报的涡度、散度、垂直速度、水汽能量等物理量场分布和暴雨带有较好的对应关系。低空西南急流、中层偏西气流和高层西北风急流三支高低空气流的耦合是触发这次暴雨的机制，暴雨就落在低空急流的入口区的左侧、高空急流出口区的右侧。     

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.     

一次暴雨过程预报的多模式NWP产品与物理参数的综合分析应用

对照常规天气图实况资料,检验几种常用NWP产品对2008年7月5日山东一次强降水过程的形势场预报和降水预报,并对其物理量场进行诊断分析.结果表明,暴雨落区与诸多物理量场的配置紧密相关;暴雨区出现在低层水汽辐合中心移动路径上,位于与水汽通量散度强辐合中心和强上升运动中心接近处;暴雨区移动方向与水汽通量大值中心、△θse(500-850)负值中心长轴方向一致,水汽通量散度低层辐合、高层辐散两者均满足时有利于强降水发生;200 hPa高空辐散的抽吸作用远比仅有低层辐合更有利于上升运动发展;地面强降水区出现在200 hPa强辐散中心所在处.     

钦州市“7·20”大暴雨成因分析

通过对2004年7月19~20日钦州市出现的一场大暴雨过程的环流形势及物理量进行分析,揭示了这次大暴雨天气的一些特征,为今后钦州市的大暴雨预报提供了参考依据。(1)环流形势分析7月18日08时500hPa图上,我国的新疆东北部为一强大的高压脊控制,河套附近有一闭合低压,从该低压中心到北部湾海面为一阶梯槽。副热带高压稳定,呈南北块状分布,位置偏东、偏北。高空槽前西南气流与副高西侧强盛的偏东南气流在我区的东南部交汇,这为此次大暴雨的发生提供了充沛的水汽来源。从7月18日08时开始,副高逐渐加强西伸,使得500hPa低压槽东移缓慢。7月19日08时对流层低层出现两个辐合区中心,其中一个在钦州沿海,而高层则处于反气旋环流的右侧,属于相应的高度场的高值区和辐散区,在这种低空有较强的辐合、高空有较强的辐散的有利形势下,20日钦州出现了大暴雨。21日08时副高继续加强西伸北抬,500hPa低压槽西退减弱,强降水中心也随之西移,此次强降雨过程趋于结束。(2)物理量分析1水汽条件分析在大暴雨过程中,暴雨区上空维持了深厚的湿层,暴雨区位于水汽通量密集带内,暴雨的出现与维持,和存在有深厚的水汽通量输送带有密切关系。2涡度、散度场暴雨发生前一天,对流层中低层广西沿海为强烈辐合区,而在对流层高层对应负的涡度区,这样有利于在暴雨区上空形成强烈的上升运动区,它为暴雨的发生提供了所需的动力条件。3θse场θse是反映大气对流不稳定和温湿条件的一个物理量。分析7月19日和20日08时700hPa、850hPa的θse水平分布,发现700hPa能量锋区叠加在850hPa高能区上,在广西沿海建立起了中尺度位势不稳定区,有利于暴雨的产生。随着高空槽的东移和副高的加强西伸,激发了不稳定能量的释放,大暴雨过程随之产生。7月20日08时850hPa仍为θse高能区但θse值减小,但700hPa的能量锋区明显减弱,表明这种位势不稳定已经被打破,21日强降水过程结束。     

邵阳"6·25"大暴雨天气过程诊断分析

利用常规探空资料、地面观测资料、T213数值预报资料和卫星云图等,对发生在邵阳的大暴雨过程进行了诊断分析,结果表明:大暴雨是在欧亚中高纬度两槽一脊型的环流形势中产生的,槽线和切变线是主要影响系统;700hPa的水汽来自孟加拉湾和南海,850hPa和500hPa的水汽来自南海;大暴雨发生前,低层有较强的水平能量输送和较强的能量积聚,同时整个暴雨区的大气运动由下沉运动转变为上升运动;中低层Q矢量的辐合和大暴雨的落区、发生时段有很好的对应关系;低层正涡度、高层负涡度与低层强辐合、高层强辐散是完全一致的,"抽吸作用"对大暴雨的形成非常有利。     

2004年异常梅雨中浙中一次局地暴雨过程分析与诊断

利用MICAPS系统的实况资料和T213、欧洲中心等数值预报产品,结合雷达回波图,对2004年7月6日浙中地区出现的局地暴雨过程进行环境场和物理量场分析,发现:高低空气流耦合是触发这次暴雨的机制,暴雨就落在低空急流入口区的左侧、高空急流出口区的右侧;热力、动力、水汽条件在降水前都有较好的配合;欧洲中心数值预报产品的形势预报能力较强;T213预报产品中的垂直速度、涡度、散度等物理量的趋势转折预报与这次暴雨有着较好的对应关系.     

一次川西阻塞性特大暴雨的诊断分析

利用T106客观分析场资料,对1998年7月4-6日发生在成都地区的特大暴雨过程进行了热力、动力及水汽条件的诊断分析,并将T106物理量产品24、48小时预报场与对应客观分析场进行比较,结果发现:①暴雨发生在等θse线高度密集的高能锋区和△θse500-800负大值区内;②正、负涡度大值区分别与强烈发展的低值系统及高压坝对应较好;③盆地上空低层辐合、高层辐散的区域,同时存在强烈的上升运动,暴雨就发生在此;④来自南海的水汽源源不断送往盆地,由于高压坝的阻塞作用,水汽在盆地中、西部地区辐合;⑤245的T106物理量场与对应客观分析场吻合较好,有实际预报能力.48s的涡度、散度、垂直速度及水汽通量、水汽通量散度预报场偏差较大,须订正使用.     

2005年汉中市秋季连阴雨的若干特征

通过对2005年陕西汉中市秋季连阴雨分析,发现连阴雨是在中高纬西风带欧亚两槽一脊和两脊一槽型下产生的,西风带长波系统稳定少动;西太平洋副高强盛,低纬多台风活动提供充足水汽是导致这次阴雨时间长,降水量大的天气学成因之一;对流层低层的偏南急流、低槽、低涡辐合和切变线活动频繁,地面上不断有东路、北路强冷空气活动,是导致大雨和暴雨的直接天气系统;T 213数值预报物理诊断场中能量舌和能量锋的移动及强度预报以及水汽通量和水汽通量散度预报,在强降水的预报中有明显的指示意义。     

集合动力因子对登陆台风“莫拉克”(0908)暴雨 落区的诊断与预报研究

“莫拉克”是2009年登陆我国热带气旋中影响范围最广、造成损失最大的台风.“莫拉克”带来的强降水导致台湾南部发生50年来最严重的水灾,福建、浙江等省的部分站点过程雨量超过50年一遇.因此,在台风暴雨(强降水)预报中,能否准确把握其落区就显得尤为重要.本文首先利用中尺度非静力数值模式WRF对台风“莫拉克”进行高分辨率数值模拟(三层嵌套,最高分辨率为2 km).模式较好地再现了台风中心的移动路径、强度;模拟的降水分布区域与实况也较为相符.利用再分析资料及模拟的高分辨率资料对暴雨成因进行诊断分析,表明造成此次强降水过程的水汽主要由西南季风输送,并且垂直运动旺盛,贯穿整个对流层.根据集合动力因子预报方法,运用广义湿位温、对流涡度矢量垂直分量及水汽散度通量对暴雨落区进行了诊断和预报,发现广义湿位温等值线的“漏斗状”区域与暴雨落区对应关系显著;基于NCEP-GFS每日四次的预报场资料,利用对流涡度矢量和水汽散度通量做出的降水落区预报表明,二者对降水落区均有一定的指示意义.强降水主要位于对流层中低层对流涡度矢量垂直积分量的梯度大值区附近,其时间演变与观测降水的演变具有相当高的一致性;水汽通量散度抓住了垂直运动和水汽散度这两个引发暴雨的关键因子,对降水的发生范围和强降水极值中心的判断更为准确.这三个动力因子都可以为“莫拉克”台风暴雨(强降水)落区提供信号,对台风暴雨落区具有一定的诊断和预报意义.     

湖北梅雨期３次大暴雨过程诊断分析

利用常规气象观测资料和NCEP 2.5°×2.5°再分析资料,选取1991年7月9日、1998年7月21日、2010年7月8日湖北省梅雨期的三次大暴雨过程,对影响三次暴雨天气背景以及暴雨发生所需的动力、水汽、热力条件进行诊断分析。试图总结这类区域性暴雨的预报着眼点。结果表明：三次过程的高、低空急流的位置,水汽输送路径有一定相似性;影响三次过程的中尺度系统为西南涡-切变线。850 hPa正涡度中心、水汽通量散度中心与暴雨落区有较好对应,反映了中低层风的辐合和垂直上升运动有利于降水的维持。三次过程暴雨区域700 hPa湿正压项和斜压项绝对值之和均在0.5～0.6 PVU之间,柱状的水汽饱和区均延伸至500 hPa以上;此类暴雨的预报着眼点为：西南涡-切变线以及低空急流的位置是暴雨落区预报的重点,低层的涡度、水汽通量散度、假相当位温高能舌,以及大气运动的垂直结构对暴雨落区预报有较好的参考价值。     

低涡影响下的西北地区东部暴雨个例分析

利用常规气象观测资料、陕西区域自动站观测资料、多源融合逐小时0.05°×0.05°格点降水资料、 NCEP1°×1°再分析资料和卫星探测资料对2019年8月2—4日西北地区东部一次由低涡向东北方向移动引发的暴雨过程进行了诊断分析。结果表明：500 hPa中纬度低槽、副热带高压、低槽携带的弱冷空气及来自台风外围和副高外围的暖湿空气为此次暴雨过程提供了非常有利的条件;大气整层水汽通量及水汽通量散度在本次低涡暴雨预报中具有一定的意义,水汽通量的突增对应降水的增强,水汽通量大值中心叠加强水汽通量辐合区对应强降水落区;500 hPa正涡度平流使低涡移动发展,对暴雨的发展和移动有很好的指导意义,对流层低层温度平流对低涡移动路径方面有良好预报指示作用;对流层上层高位涡向下伸展,分裂的高值扰动可促使中低层气旋涡度发展,影响低涡加强,对流层中低层700 hPa附近上正下负的分布形态促进了不稳定能量的释放,有利于低涡暴雨的发生;暴雨期间卫星云图上表现为逗点型云带,与低涡系统对应良好。     

"7.21"北京大暴雨过程的地形作用分析和数值试验研究

利用NCEP 1°×1°的6 h再分析资料和常规气象观测资料,对2012年7月21-22日北京地区的大暴雨过程中的地形作用进行诊断分析,研究其对暴雨过程前后的热力、动力及水汽条件的影响。并利用WRFV3.2模式尝试进行一些地形敏感性数值试验,探讨地形改变后对此次暴雨过程的影响,初步得出了一些结论：高空槽配合中层切变线,在低层形成低涡,低涡的东移并加强引发了此次暴雨。暴雨发生前,中低层强的正涡度中心和负散度中心配合很好,它们在东移过程中,组织起了一个很好的垂直环流圈。此环流圈加强了迎风坡气流的上升运动;对流层中低层东南和西南两条水汽通道提供了强大的偏南气流,不断往北京地区上空输送暖湿空气,从而在低层积累了大量的不稳定能量;对流层中低层的位涡从高处往下传,且正位涡中心在东移过程中加强,对应山前迎风坡出现了局地大暴雨,由此说明位涡中心与暴雨落区具有良好的对应关系。地形敏感性数值试验验证了地形虽然对于整体降雨带的影响不大,但对于局地暴雨落区和中心强度的影响却很大。     

河西走廊西部一次暴雨过程的水汽特征分析

文章利用常规气象观测资料和GdAS、NCEP/NCAR再分析资料,对2019年5月5—7日河西走廊西部暴雨天气过程的水汽特征进行分析与讨论。结果表明:本次暴雨是由200 hPa高空急流、500 hPa短波槽、700 hPa低空急流和祁连山地形阻挡共同作用下产生的;降雨强盛时期暴雨区对流层低层维持6 g·kg-1的比湿和80%以上相对湿度;水汽主要由两路异常远距离水汽通道输送,分别是蒙古高压低层偏东回流气流引导的偏东路径,南支槽以及高原切变引导的偏南路径;暴雨区水汽主要来源于对流层中低层东边界,中低层东边界水汽输入贡献率达81.2%;利用HYSPLIT模型后向72 h模拟发现,暴雨区水汽来源主要有3条路径,分别是低层偏东路径、中层偏南路径和高层偏西路径,对应的水汽源地为蒙古国东南部、新疆东部和里海;高层300 hPa干冷空气侵入中层,与中低层上升气流在暴雨区上空辐合交汇,对降水有一定的加强作用。     

巴中市"10.19"暴雨天气成因初探

本文从暴雨形成的物理量要素从发,对此次暴雨进行分析,并与T213预报进行对比分析,发现θse、水汽通量散度对此类暴雨具有较好的指示意义,T213预报对本次暴雨有较高精度.