南海地区定常行星波特征及其与南海夏季风的关系

利用美国NCAR/NCEP的1951—2001年全球大气日平均再分析资料,对南海区域的高低层大气长波的变化特征及其与南海夏季风爆发时间的关系进行分析。结果表明,（1） 纬向1～3波合成风场基本反映原始纬向风场的变化,南海地区处于东西风带的南北过渡区。（2） 对流层高低层（200 hPa和850 hPa）纬向1波在南海区域累加值（S1）正负转换时间与南海夏季风建立日期较吻合。高层S1由正值稳定变为负值（西风转为东风）的时间比南海夏季风爆发提前1～2候,低层S1由负值稳定转为正值（东风转为西风）的时间则几乎与南海夏季风爆发时间同期。（3） 以低层纬向1波（S1）值随时间的变化为主要指标,定义了一个南海夏季风爆发指数,该指数对南海夏季风的建立具有较好的反映能力。      

西江流域致洪暴雨的准双周振荡及大气环流模型

为了做好西江流域致洪暴雨的中期预报,采用小波分析、Lanczos滤波器分析了1961—2008年西江流域13次致洪暴雨期间降水与850 hPa风场的低频振荡特征,研究了850 hPa风场的10～30天低频传播对致洪暴雨的影响,并采用合成分析建立了由西风带系统导致的致洪暴雨准双周振荡的大气环流模型。结果表明,致洪暴雨期间降水主要以10～20天的准双周振荡为主,它们多数与西江流域850 hPa风场8～35天振荡的正位相有较好的对应关系。来自西江流域以南逐渐向北传播的低频纬向风或来自30 °N附近逐渐南传并加强的低频纬向风与多数来自西北太平洋向西传播的低频纬向风在西江流域相遇,是导致致洪暴雨具有准双周振荡的可能原因之一。当500 hPa巴尔喀什湖以东的高压脊开始隆起并逐渐东移,我国东北-华北-长江中下游逐渐转为明显的华北低槽控制,华南由青藏高原东部弱的西风槽转为明显的高空槽控制,副高不断加强西伸,同时850 hPa上空来自孟加拉湾穿过中南半岛的西南风不断加强,位于华南急流轴以西弱的气旋性弯曲也不断加强,地面上转为东高西低、等压线经向度明显,西江流域致洪暴雨开始并逐渐达到强盛期。这些特征可作为西江流域致洪暴雨的中期预报提供参考依据。      

华南沿海2011年7月15—18日持续暴雨过程中的季风槽与中尺度对流系统相互作用

应用NCEP FNL再分析资料及位涡分离反演等方法,对华南沿海2011年7月15—18日持续暴雨过程中季风槽与中尺度对流系统的相互作用进行了研究,主要针对暴雨发生期间季风槽气旋性涡度向上发展的机理及其对季风槽维持发展和中尺度对流系统活动的影响进行分析。结果发现,季风槽的中尺度对流系统发展于弱斜压性环境中,大多在槽东西两端涡度中心区发展最强。南侧盛行的西南低空急流为对流反复发生提供了对流发展的“可维持性”条件,是对流得以组织发展成为中尺度对流系统的重要原因。涡度收支诊断表明,季风槽气旋性涡度生成主要由中尺度对流系统低层辐合引起。位涡分离反演结果证实,季风槽气旋性环流增强主要由与中尺度对流系统潜热加热相关的扰动位涡造成,并随着中尺度对流系统加热峰值高度升高而向上发展,是大尺度环流对中尺度对流系统潜热加热动力响应的结果。在季风槽东西两端,由于中尺度对流系统发展强烈且持续,具有更高的加热效率,引起的气旋性涡度向上发展最为明显。其结果可引起中尺度对流系统西南一侧向北非地转风发展,并在地转偏向力作用下增强西风,维持低空急流的发展,为对流反复发生提供条件。这些都说明季风槽大尺度环流与中尺度对流系统相互作用在中尺度对流系统和持续暴雨形成过程中有重要作用。     

南海夏季风爆发早晚的经向环流异常的机理研究

南海夏季风爆发与东亚地区的局地经向环流密切相关.本文利用线性局地经向环流诊断模式,定量诊断分析了1979~2003年5月1~15日的局地经向环流及其在夏季风爆发早晚年的差异,分析找出了在该关键时段对经向环流异常有正贡献的主要因子,从而确立影响季风爆发的相应天气过程及贡献机制.结果表明,在季风爆发早年期间,局地经向环流异常呈现为"Hadley环流"形态:上升运动(下沉运动)影响南海中北部(江淮地区),低空非地转南风(北风)影响南海中南部(华南和江南地区).季风爆发晚年的情况则与季风爆发早年相反.对造成经向环流异常的各个因子进行定量分析发现,经向分布不均匀的潜热加热的贡献作用最大,其次是温度平流和西风动量输送过程,与越赤道气流有关的边界效应则对南海中南部的低空南风有一定贡献.相应的天气学分析表明,季风爆发偏早年的副热带高空急流强度偏强且位置偏南,其动量输送过程导致对流层上层出现非地转南风、急流轴南侧(北侧)的华南(华北)地区出现高空辐散(辐合)和低层辐合上升(辐散下沉).与此同时,中纬度西风带扰动的南下和副热带高压脊从南海地区的撤出,中低层温度平流导致华中地区冷却和南海中北部增暖,进一步加强低纬地区上升、中纬地区下沉的经向环流异常.华南地区异常的非地转北风与南海中南部异常的非地转南风,显著加强了南海中北部的低空水汽辐合和对流潜热释放,从而激发出强烈上升运动.由此可见,中低纬天气系统配置能有效调节中国东部及南海地区的潜热加热和冷暖平流的南北分布,从而引起与季风爆发对应的局地经向环流的显著变化.     

佛冈县近50年来气温统计特征及变化趋势

利用统计软件SPSS和小波变换等工具,分析了佛冈县1957-2007年气温的统计特征及变化趋势,研究结果表明：佛冈县气温呈现明显变暖的趋势,其中冬季增温贡献最大;年平均气温和4个季节平均气温均存在33年周期,目前佛冈县正处于由偏冷转向回暖的时期,未来一段时间暖冬的发生几率逐渐增大;M-K突变检验显示年平均气温在1997年前后出现增温性突变,突变后与突变前相比有显著性差异。     

4月台风“利奥”和“浣熊”的对比分析

利用常规气象观测资料、NCEP/NCAR-2再分析资料和NOAA的向外长波辐射(OLR)资料,比较分析了近60年来登陆我国大陆的两个4月台风9902(LEO,利奥)和0801(NEOGURI,浣熊)的生成发展背景、路径变化和风雨分布特征。结果表明:(1)4月台风"利奥"和"浣熊"均是在La Ni?a事件下发生,在此背景下南海地区偏强的对流活动、弱的水平风垂直切变和高层辐散条件有利于4月台风的形成;"利奥"由季风低压发展而成,"浣熊"由东风波演变而成;(2)"利奥"路径多变与大陆冷高压强盛和副热带高压偏弱多变有关;"浣熊"移动则受偏强且稳定的副高环流影响,路径以稳定西北行为主;(3)"利奥"和"浣熊"登陆时强度和地形条件相似,热带气旋带来的强降水量级差异主要受水汽输送和动力抬升大小及持续时间的影响。     

广东2009年深秋重旱背景下异常暴雨的特点及成因

在深秋重旱的背景下,2009年11月11～13日广东出现一次少见的暴雨过程,落区主要在干旱严重的粤北和珠江三角洲地区。分析其环流场发现,高纬西风槽东移引导较强冷空气南下,冷暖空气在华南相互作用导致本次暴雨的发生。物理量的诊断和数值模拟结果显示水汽辐合上升释放凝结潜热,对暴雨的维持起到最重要的作用。     

TRAMS_RUC_1 km模式初始场和侧边界方案的改进研究

本文从垂直分辨率、时间更新频率和要素完整性三个方面，对水平网格距为1 km的华南区域短时临近预报模式（TRAMS_RUC_1 km: Tropical Region Assimilation Model for South China Sea_The Rapid Update Cycle_1 km）中的初始场和侧边界方案进行改进研究。首先选择一次华南飑线个例进行敏感性试验，研究结果表明:（1）提高初始场和侧边界的垂直分辨率以后，模式对飑线内部中小尺度对流系统引起的强降水中心的模拟结果明显更加接近实况，而增加中低层的垂直分辨率对预报的改进起到了主要作用。（2）将模式侧边界时间更新频率从6 h一次提高到1 h一次以后，模式侧边界要素场的逐小时剧烈变化信息可以比较完整的保留下来。在使用高时间分辨率的侧边界条件进行模拟时，粤西沿海地区的水汽辐合明显加强，这对原来模式预报飑线移速偏慢现象会有改善作用。（3）当模式侧边界条件具有较高的时空分辨率时，进一步补充垂直速度和云微物理变量的侧边界条件对于飑线模拟结果的影响并不明显。总的来说，提高初始场和侧边界的垂直分辨率以及增加侧边界更新的时间分辨率，对于区域高分辨率模式对这次华南飑线预报效果的改进具有重要意义，而忽略垂直速度和云微物理量的侧边界条件则是一种可以接受的简化。在个例研究的基础上，利用改进后的初、边界条件进行为期一个月（2019年4月份）的批量试验，评估结果表明新方案对于逐小时降水空间分布和日变化特征的模拟均有明显改善。     

广州“5.7”高空槽后和“5.14”槽前大暴雨过程对比分析

利用常规观测资料和雷达资料,对广州2010年5月7日槽后大暴雨和2010年5月14日槽前大暴雨过程进行对比分析。结果表明：＂5.7＂大暴雨主要受500hPa高空槽后西北气流和850hPa切变线的共同作用,与典型的华南前汛期暴雨形势不同的是槽后冷空气叠加在低层暖湿气流上,对层结不稳定起到增幅作用;＂5.14＂大暴雨过程主要受高空槽前的西南气流、切变线和地面弱冷空气共同影响。两次大暴雨过程都是由带有超级单体的飑线引发的,前者飑线长度更长,强回波范围更大,超级单体更多,降水强度和累积降水量更大;飑线维持和发展的机制不同,前者通过补充合并两广交界处不断新生对流单体,后者则是通过吸收合并其移动前方沿近地层辐合带新生单体,得以维持和发展。     

CONTRAST ANALYSIS OF APRIL TYPHOONS LEO AND NEOGURI

The conventional observations data,NCAR/NCEP-2 reanalysis data,and NOAA outgoing longwave radiation data are used to investigate different characteristics of Leo and Neoguri,two April typhoons that ever made landfall on the continent of China over the past 60 years.The results showed that both Leo and Neoguri occurred during the La Nina events.Strong convective activity,weak vertical wind shear and upper-level divergence were in favor of the formation of these April typhoons.Leo originated from a monsoon depression and Neoguri evolved from an easterly wave.The meandering moving track of Leo attributed to strong northeast monsoon and a weak and changeable subtropical high;the steady moving track of Neoguri was governed by a strong and stable subtropical high.Leo and Neoguri had similar terrain conditions and intensities during landfall but were different in precipitation as water vapor transport and duration of kinetic uplifting resulted in apparent discrepancies between them.