西行台风背景下云南一次短时强降水过程的成因分析

利用云南省自动气象站雨量资料、卫星和闪电定位仪资料、雷达回波资料、NCEP 1 °×1 °再分析资料和地面、高空常规观测资料对云南一次典型的台风前侧短时强降水过程的成因进行分析,结果表明:在2017年13号台风“天鸽”西行影响云南的天气背景之下,短时强降水出现在台风前侧700 hPa风速辐合区和边界层辐合线附近。台风前侧偏东低空急流向云南境内输送水汽和能量,边界层辐合线触发垂直上升运动,700 hPa风速辐合区利于垂直上升运动的维持和加强,促使水汽的辐合与不稳定能量的释放,引发短时强降水。在中等强度深层垂直风切变的作用下,云南东部中尺度对流系统(MCS)频繁产生并向西传播发展,MCS相互作用组织成飑线系统,在东北气流的引导下,飑线从云南中部移至云南西南部,MCS和飑线是大范围短时强降水的直接影响系统。      

重力波与低纬高原地区Mβ CSs地域特征的关系

利用MM5（V3.6）模式对2003年6月低纬高原地区一次大暴雨过程进行了数值模拟和地形敏感性试验,从重力波的角度研究低纬高原地区MβCSs生命史较短这一地域特征形成的原因。分析表明,大气稳定层结利于重力波的产生和传播,重力波的传播导致MβCSs的能量向两侧快速频散,使得成熟的MβCSs主体强度减弱,两侧有新的MβCSs生成并发展,中心降水也迅速减弱。地形敏感性试验表明,低纬高原地形使得大气在不稳定能量积累以后很快释放触发强降水,大气随即转化为稳定层结,利于重力波的快速传播和MβCSs主体能量的迅速频散,使得低纬高原地区触发暴雨的MβCSs生命史较短,引发的降水具有突发性强、历时短的特征。     

昆明准静止锋移动影响因子数值模拟试验

利用中尺度WRF(Weather Research Forecast)模式,结合NCEP/NCAR再分析资料和常规气象观测资料,对2016年1月22—24日昆明准静止锋主要移动过程进行数值模拟和敏感试验,研究昆明准静止锋移动的影响因素。结果表明:WRF模式较成功模拟出此次昆明准静止锋锋面的移动过程和锋面西进的位置。当地形高度增加到1.2倍时,昆明准静止锋锋面西进的速度减慢,锋面越过103°E附近最高地形的时间推后了9～12h,锋面到达最西边的位置也较未修改地形的位置偏东。对地形进行增高100m,200m,300m,400m和500m,以及降低100m,200m,300m,400m和500m的模拟试验。从昆明准静止锋位置的差异看,地形高度改变后,模拟积分时间越长,锋面位置差别越大。地形增高后,锋面在相对高地形的103°E以东的位置,受地形阻挡,锋面位置差异相对小。当地形高度降低后,每下降100m,锋面位置差异相对大。说明地形对昆明准静止锋的移动速度影响巨大。当改变暖气团的热力场,增加暖气团气温2℃,昆明准静止锋西移速度增快。增强暖气团的气压和风场动力场,昆明准静止锋西进的速度减慢。从地形和暖气团敏感试验的模拟结果看,影响昆明准静止锋锋面移动速度的因素为地形和冷暖气团势力对比,冷暖气团势力对比因素对锋面移动速度的影响作用比地形因素相对小。     

引入低纬高原复杂地形因子的气象要素精细化估算模型

低纬高原地区的气象要素变化除了受大气环流因子的影响外,高程、坡度、坡向等地理因子的作用不可忽视.以云南省为例,应用云南省125个气象站的降水、温度、露点温度等气象资料,与各站点的经度、纬度、高程、坡向、坡度等地理因子建立关系模型,运用多元回归方法,求得回归系数,代入随机抽取的检验站点的地理因子回归方程式中,得出拟合量,...     

青藏高原东缘GPS水汽资料对暴雨模拟的影响分析

选取2009年6月30日发生在云南南部和湖南北部的强降水过程,利用WRF模式和建立在青藏高原东缘地区18个地基GPS站点观测的可降水量资料（GPS/PWV）进行同化试验.试验表明：选取全部18个站和云南省8个站GPS/PWV资料进行同化,发现下游地区的强降水区湖南北部降水强度发生较大变化.选取100.E附近的6个站GPS/PWV资料进行同化,发现下游地区的强降水区湖南北部降水强度变化不大.利用全部站点GPS/PWV资料,模式初始场大部分地区湿度增加,对应下游降水中心强度增加,少部分地区湿度减少,对应降水区域南移.GPS/PWV资料同化对模式初始场湿度场和高度场影响较大,而对温度和风场影响较小.     

云南楚雄州山洪气象风险预警临界面雨量研究

分析楚雄州2014～2016年有记录的20起山洪灾害的灾情时间和空间分布特征及其与降水的关系。采用区域临界雨量法、泰森多边形法和算术平均法3种统计方法对分析区域临界雨量进行计算分析。结果表明,泰森多边形法因考虑了各雨量站的权重,结果相对较合理,精度较高,故采用泰森多边形法求得的临界面雨量值作为当地山洪气象风险预警阈值;对于没有灾情的山洪沟区域,使用全州总体的雨洪关系得到不同预报预警等级的临界雨量值,即非河谷地区山洪灾害气象预警Ⅳ级～Ⅰ级对应的临界雨量值为9.2 mm、26.1 mm、48.4 mm、66.7 mm,河谷地区山洪灾害气象预警Ⅳ级～Ⅰ级对应临界雨量值分别为7.8 mm、13.5 mm、17 mm、25.5 mm。经2017年灾情检验,修订后的临界面雨量阈值相比于当时业务系统中的原始阈值更有指示意义。     

雷达风廓线反演在云南强降水预报中的应用

利用VAD(Velocity Azimuth Display)方法反演多普勒雷达垂直风廓线,并将反演风场应用于云南强降水过程的诊断预报。通过反演风廓线资料与探空实况、NCEP再分析资料的对比分析,发现VAD方法反演的风廓线与实况资料具有较好的一致性,表明该方法在云南是可行的;通过反演风廓线资料可以较为精细地监测和分析大气垂直方向上水平风场的不连续性,由此得到低空切变、温度平流和低空急流等系统的厚度和强度演变特征。相对于时、空分辨率不足的常规探空资料,雷达反演风廓线具有较高的时间和垂直分辨率,能够更为详细地揭示强降水天气过程中起重要作用的天气系统的主要特征和演变过程。因此,VAD风廓线产品对云南强降水天气过程的预报具有较好的参考价值和应用前景。     

地形对昆明准静止锋影响的数值模拟研究

利用2008年1月NCEP/NCAR全球1°×1°再分析资料和MM5中尺度数值模拟结果,分析研究了昆明准静止锋的结构和位置.结果表明:在中国南方地区持续、频繁受冷空气影响下,昆明准静止锋的形成和维持是高原地形的阻挡和特定天气系统配置共同作用的结果;通过对地形减半的敏感性数值试验,定量分析得到高原地形阻挡作用是昆明准静止锋形成和维持的必要条件.     

云南白水江流域一次暴雨洪水过程成因分析

利用自动雨量站及水文站观测资料、卫星云图、NCEP再分析资料等对2017年8月24日至25日发生在云南白水江流域的一次严重暴雨洪涝灾害特征及成因进行分析。结果表明:次此灾害是一次由流域暴雨引发的单峰型洪水过程,"天鸽"台风减弱后的热带低压及其北侧的倒槽是主要影响天气系统,低压外围来自南海的东南气流为暴雨区提供了充足的水汽和能量供应,台风倒槽为强烈的上升运动提供动力条件。影响天气系统深厚,流域内降雨强度大、持续时间长,是导致白水江连续17个小时出现超警戒水位并引发严重洪涝灾害的主要原因。过程期间,垂直速度特征、卫星云图上螺旋云带分布及对流云团的监测情况有助于解决台风低压外围暴雨时空分布极不均匀的难题。     

一次云南强对流暴雨的中尺度特征分析

利用NCEP/NCAR再分析资料及常规观测资料与雷达、卫星等非常规观测资料,综合分析了2014年6月6日云南暴雨过程的天气成因及中尺度对流系统特征。结果表明:500hPa前倾槽、700hPa切变线及地面冷锋是此次暴雨过程的天气尺度影响系统;高能高湿的对流不稳定层结、明显的垂直风向切变是强对流天气形成的有利条件;在Q矢量散度辐合区内多个β中尺度对流系统(MCS)发生发展,短时强降水主要出现在MCS移动方前沿对流活跃的云顶亮温(TBB)等值线密集区,雨强变化与TBB等值线梯度变化密切相关;多普勒雷达及地闪资料显示多个γ中尺度对流系统是强对流暴雨产生的直接影响系统,雷暴易发生于回波强度在35~45dBz、回波顶高超过10km的区域,中尺度辐合线、第二类γ中尺度辐合区附近负地闪密集区与短时强降水、雷暴天气有很好的对应关系。