1993年5月5日甘肃等地特大沙尘暴成因分析

运用1小时间隔的 GMS-4数字展宽红外资料和部分常规气象资料,分析了1993年5月5日下午至夜间发生在甘肃、宁夏等省(区)部分地区罕见特大沙尘暴的形成原因。结果指出,这场沙尘暴主要由冷锋前部的一次飑线活动造成的。飑线的形成,是冷锋强迫出的小对流单体群和冷锋云系分裂出的云区合并及与中纬度地区短波槽云系相互作用的结果,飑线的强烈发展,则是飑线云系、中纬度短波槽和孟加拉湾强热带风暴登陆后向北伸展云系三者之间的相互作用。以及局地性强烈增温共同造成的。飑线的移动大体与700—500hPa 间的平均气流方向一致。最后对此飑线的可预报性问题作了讨论。     

影响中尺度对流系统移动的知识发现

空间数据挖掘是近年来迅速发展起来的面向应用的新技术。运用1998年夏季日本静止气象卫星(GMS) 探测反演出的红外辐射亮温资料和国家卫星气象中心高分辨率有限区域分析预报系统产品中的数值格点预报资料 (HLAFS) 对青藏高原上的中尺度对流系统 (MCS) 进行了自动追踪。在此基础上,运用空间关联规则研究了移出高原的MCS与其环境场之间的关系,结果表明, 在400 hPa这一层次,等压面高度、相对湿度、涡度、散度、垂直速度这5 个物理量是影响其移出高原的主要因子;而在500 hPa 层次,移出高原的MCS与等压面高度、相对湿度、温度、垂直速度和K指数关系密切。     

用改良的面积重叠法自动跟踪中尺度对流系统的试验研究

中尺度对流系统(Mesoscale Convective Systems, MCSs)的活动和演变,是造成致洪暴雨灾害性天气的主要因素之一.多年来,许多学者加大了对中尺度对流系统研究的力度.但是,中尺度对流系统的活动及其移动和传播的研究进展一直受到计算机自动识别和跟踪问题的制约.首先介绍了一种基于面积重叠法的MCSs自动跟踪技术,然后针对它存在的问题进行了改良,并应用改良后的面积重叠法对1998年6月至8月的青藏高原上空MCSs进行了识别与跟踪实验.实验结果表明,改良后的面积重叠法的跟踪准确率可达80%,比改良前提高了10%以上.     

华南冷季暴雨中热带卷云羽特征研究

冷季暴雨特别是南方冷季暴雨不但常有发生,其强度和灾害甚至不亚于暖季暴雨。统计表明约有80%的华南冷季强降水与热带卷云羽(简称TP)活动相对应。为此,本文利用近7年FY-2静止气象卫星、TRMM卫星合成降水率数据、ECMWFInterim再分析资料以及地面与探空的常规观测资料等,综合分析了与华南冷季暴雨相关的热带卷云羽的相关特征。分析结果表明,与华南冷季降水有关的TP云产生的源地主要集中在0°~10°N、70°~140°E之间区域内。青藏高原大地形作用对TP引起的华南冷季降水分布具有不可忽视的作用。Hovm6ller图分析显示,TP云在爆发前,云系大多呈连续西传的特征,传播速度约为15~20 m·s~(-1),与大尺度斜压波波速相当或略快。一般来说,与弱降水相比,引起强降水的TP云在爆发前移速较快,受来自对流层中上层的动力强迫影响较大。TP云爆发后,云内强对流区总体移动速度不快,大部分集中在TP云的西南端较小范围内。副热带高空急流只是使得TP云的云盖快速向东扩展。上述特征可能是造成华南冷季强降水中只有个别站点强度大而整体降水强度不强的可能原因。     

OLR资料在华南前汛期特大暴雨过程分析和预报中的应用

运用OLR资料分析1975—1977、1979—1982年期间华南前汛期的17次特大暴雨过程,综合出三类OLR场形式,揭示了特大暴雨形成和出现时的特征,同时还结合对流稳定度指数分析,为这类暴雨的超短期预报提供了诊断方法。      

2002年7月20～25日揭示的热带水汽羽和暴雨的关系

利用GMS-5水汽图像和NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料,分析了2002年7月20~25日梅雨暴雨过程中热带水汽羽的变化及其与物理量场的配置。结果表明热带水汽羽和暴雨之间存在密切联系,(1)有一条热带水汽羽始终和暴雨相伴,其走向从孟加拉湾向东北方向延伸到朝鲜半岛,热带水汽羽不单体现了水汽在对流层中、高层的平流,实际上还反映了对流层整层深厚的水汽沿着水汽通道向北输送。其中,低空急流对水汽涌的输送起到了积极的作用,每一次水汽向东北方向涌动时,其东南侧都伴有低空急流,并且急流核跟随水汽涌一起移动。中尺度对流云团在急流的左前方生成和发展,它们也跟随水汽涌一起移动。(2)热带水汽羽的北部边界大致与高空急流轴平行,暴雨云团一般出现在西南风高空急流入口区的右后方,距离急流轴约3个纬距的地方。高空急流的存在为MCS提供了很好的质量外流途径,即辐散机制,有利于MCS的发展。(3)在暴雨过程期间,热带水汽羽内维持有一条θse≥350 K的脊轴,走向和热带水汽羽平行。低空θse脊轴不单指示了低空高能量的位置,其上或附近也最有可能存在明显不稳定的区域,因此也是暴雨容易出现的地方。另外,在热带水汽羽中也维持着一条窄而强的正涡度带,位置和走向均和低空sθe脊轴相吻合,体现了低层的动力抬升机制,正涡度中心基本和MCS相对应。     

基于OLR的热带气旋移向预报方法研究

运用GMS-5气象卫星的OLR资料,研究了2001～2002年6月10日～8月10日西北太平洋上15个热带气旋的移动方向。选取多个OLR特征值因子及热带气旋中心最低海平面气压,结合《热带气旋年鉴》资料,采用统计回归的方法,得到热带气旋未来6、12、24小时移向的客观预报算式,其结果与年鉴中移向之间的复相关系数分别达到0．954、0．945、0．914。用预留的2001年6号台风作检验,结果很好。该方法可在日常的业务预报中试用,有助于提高热带气旋移向的预报水平,尤其是对移向突变的热带气旋具有较强的预报能力。