北京“623”大暴雨的强降水超级单体特征和成因研究

本文利用雷达、加密地面自动站等高时空分辨率的观测资料,结合NCEP 1°×1°再分析资料、常规观测等资料,对2011年6月23日发生在北京城区的极端强降水事件开展了细致的观测和诊断分析。结果表明,这次极端强降水事件,主要是由向东南移动的东北—西南走向的飑线右端的强降水超级单体（High Precipitation Supercell,简称HPS）造成的,这是目前已有文献记载的中国发生纬度最高的HPS。HPS在移动方向的右后侧和右前侧均有明显的“V”型入流,这不同于已有HPS模型,表明中、低层干冷空气和低层暖湿气流特征显著。在环境条件方面,存在对流层低层逆温层,其能量存储盖作用使得雷暴具有爆发性增强的潜势,但该逆温层是在08:00～14:00（北京时,下同）的6小时内形成的,对业务预报极具挑战性。相对其他大气层结热动力参数, 风暴相对螺旋度和粗理查逊数在14:00较08:00显著增大,对HPS的发生具有一定指示作用。高空偏西风急流和低层偏东风活动显著,使得北京地区的水平风垂直切变增强,形成上干下湿的对流不稳定以及次级环流圈。高空急流造成强烈的相当位温差动平流,促进对流不稳定度发展加强。结合复杂地形作用,在北京西部100 m地形高度线附近形成显著的平原暖湿空气与山地干冷空气的干湿分界线以及风场辐合线。水汽供应主要源自低层偏东风和本地水汽积累。当飑线从西北方向侵入北京并向东南方向移动时,在北部山区,由于条件不足,雷暴没有显著发展加强;然而,在西部山区,在湖面、城市热岛、低层偏东风、冷池出流共同作用下,加之其他有利的环境条件,飑线右端雷暴强烈发展加强,特别是当经过100 m地形高度线附近时发展成为HPS,进而造成石景山区模式口站的大暴雨中心。     

冬季北半球风暴轴的多尺度能量变化特征及其可能机制

基于1971—2016年NCEP/NCAR(美国环境预报中心和国家大气研究中心)的逐日再分析资料及NCPC(美国国家海洋和大气管理局气候预报中心)的海温、大气环流及海洋指数等资料通过多尺度能量分析(MS-EVA)等方法,把冬季北半球风暴轴看做一整体,分析了风暴轴区域多尺度的能量变化特征及其可能机制。主要结论概括如下:(1)多年气候平均状态下,风暴轴的动能来源主要表现为在风暴轴中上游先由低频尺度向天气尺度输送有效位能,随后在风暴轴主体区再由天气尺度有效位能转换为天气尺度动能,其中风暴轴西端可直接由低频尺度向天气尺度输送动能。(2)北半球三大风暴轴联合EOF结果表明:第一模态下,主要体现了北西伯利亚风暴轴与北太平洋风暴轴强度的减弱(增强),同时伴随着北大西洋风暴轴位置北抬(南压);第二模态下,主要体现了北西伯利亚风暴轴强度减弱(增强),同时北太平洋风暴轴位置北抬(南压)中东部强度增强(减弱),而北大西洋风暴轴位置南压(北抬)。(3)回归分析表明:北半球风暴轴异常在不同模态下与低频尺度环流联系密切。低频尺度波动可通过海温及西风急流等异常变化先影响风暴轴区域多尺度间的能量转换,进而影响风暴轴整体的异常变化。     

强热带风暴“莲花”(0903)非对称降水结构分析

利用雷达回波和NCEP分析资料,本文从水汽条件、环境风垂直切变和风暴移动状态等方面诊断分析了0903号强热带风暴"莲花"非对称降水结构形成的可能机制。结果表明:"莲花"南侧充足的水汽输送为强降水的发生提供了基本的水汽条件,同时水汽通量在水平空间上的非对称分布也在一定程度上导致了降水的非对称分布。环境风垂直切变是导致"莲花"降水结构改变并最终形成一波非对称降水结构的主要动力因子。随着垂直切变的增强,同时配合风暴南侧充足的水汽条件,一波非对称降水结构逐渐形成,在较强垂直切变长时间的作用下,强降水最终集中于顺切变方向左侧。在较强垂直切变的作用下,逆切变一侧的下沉运动抑制了陆地摩擦和地形抬升所形成的对流的发展。相对于较强的垂直切变而言,"莲花"相对稳定的移速和移向条件难以主导强热带风暴降水的空间分布。     

花垣县李梅地区早寒武世清虚洞期碳酸盐岩中的风暴沉积

扬子地台东南缘的花垣李梅地区,早寒武世晚期清虚洞组钙质风暴岩分布广泛,表现为层数众多,剖面类型丰富,识别标志清楚,颇具特色。风暴作用强度和侵蚀力按地层层序自下而上有由弱到强的规律性变化,与本区清虚洞期陆棚浅滩化演变过程相对应。早寒武世晚期的风暴事件与本区岩相、岩性的分布,均有密切联系。     

贵阳乌当地区奥陶系湄潭组风暴岩特征

贵阳乌当地区奥陶系湄潭组下部的页岩中所夹的一层生物碎屑泥晶灰岩,是一个完整的风暴岩层,整个风暴岩厚约130cm,其沉积序列由下而上分为粒序段A、块段层段B、平行层理段C、丘状交错层理段D、小型沙纹层理段E以及泥岩段F,其A段+B段厚度小于D段+E段,为一下陆棚环境的远积风暴岩.     

北京十三陵中元古界蓟县系雾迷山组原地风暴沉积的砾屑体

研究区雾迷山组的层状藻叠层白云岩中存在一种属原地风暴成因的砾屑透镜体?砾屑体的底部为略下切的侵蚀面,顶为上凸形?砾屑呈放射状或叠瓦状排列,无磨圆作用?其形成过程是:在风暴初期,风暴浪对海底沉积物冲击?掀起?破碎,而后迅速原地堆积而成?风暴衰减后,正常沉积顺应砾屑体的顶面形态?     

福建省下二叠统童子岩组风暴沉积特征

本文详细研究了福建省早二叠世童子岩期含煤岩系中风暴沉积的分布层位及沉积相序特征，在此基础上，对童子岩组风暴沉积的古地理环境进行了初步探讨。     

大尺度形势对中尺度对流风暴影响的研究

通过对多次强对流过程的分析,归纳出大尺度天气形势对中尺度对流风暴发生发展影响的4个方面,提出了天气形势分型的基本原则,并介绍了北京、华东和闽南地区不同天气形势下强对流活动的特点。     

黑风暴天气的研究和探讨

黑风暴是强风和强沙尘暴相结合产生的一种灾害性天气。以影响甘肃、宁夏、内蒙等地的1993年5月5日黑风暴为例,结合历史上黑风暴过程,详细叙述了黑风暴天气事实。从过程前期环流形势演变及物理量场诊断分析,云图及地面要素特征等方面初步研究了黑风暴的成因。对黑风暴中尺度系统进行数值模拟试验,探讨了黑风暴的物理机制、模型以及预报技术。研究认为,黑风暴是在不同尺度天气系统相互作用下,在特定的地理地表环境下形成的内陆强风暴天气,它的发生发展以及影响、危害和其他风暴相比都具有独特性。准确、及时发布黑风暴预报和服务对减灾抗灾有巨大效益。初步研究还指出:黑风暴的物理机制,气溶胶、辐射的作用,湍流效应,中尺度系统的预报和数值模拟等问题还需进一步深入探讨。     

9216号热带风暴的初步分析

对9216号热带风暴在9月1日02时中心分裂的原因,作了初步探讨,认为东南低空急流使热带风暴倒槽区的气旋性环流加强,以及低涡的吸引合并,是产生新中心的原因。青岛产生大暴雨的条件,是充沛的水汽,强烈的上升运动和长波槽东移影响。