亚澳中低纬度区域暴雨天气系统研究

以跨越南北半球的亚澳季风区内的暴雨等灾害天气系统为主要讨论内容,分析了影响这一地区的环流和天气系统的主要特征以及它们之间的异同,这对深入了解该区域内季风的影响和降水系统的机理提供了帮助.同时,对于预报的改进也是有益的.     

Mesoscale Analysis of a Heavy Rainfall Event over Hong Kong During a Pre-rainy Season in South China

During the Heavy Rainfall Experiment in South China （HUAMEX） of 1998, a record heavy rainfall event occurred in the delta of the Pearl River during the 24 hours from 1200 UTC 8 June to 1200 UTC 9 June, 1998, and a 24-hour precipitation maximum of 574 mm was reported in Hong Kong. In this paper, some mesoscale characteristics of this heavy rainfall event are studied using data from satellites, Doppler radar, wind profilers, and automatic meteorological stations collected during HUAMEX. The following conclusions are drawn： （1） During this heavy rainfall event, there existed a favorable large-scale environment, that included a front with weak baroclinity in the heavy rain area and with an upward motion branch ahead of the front. （2） Unlike most extratropical or subtropical systems, the closed low in the geopotential height field does not exited. The obvious feature was that a southerly branch trough in the westerlies existed and Hong Kong was located ahead of the trough. （3） The rainfall areas were located in the warm sector ahead of the front, rather than in the frontal zone, which is one of the characteristics of heavy rainfalls during the pre-rainy season of South China. A southerly warm and moist current contributed to the heavy rainfall formation, including the transportation of rich water vapor and the creation of strong horizontal wind convergence. （4） The observations show that the heavy rainfall in Hong Kong was directly caused by a series of meso β systems rather than a mesoscale convective complex （MCC）. These meso β systems moved with the steering current in the lower-mid troposphere, their life cycles were 3-6 hours, and their horizontal sizes were 10-100 km. （5） The disturbances in the lower and mid troposphere, especially that in the planetary boundary layer （PBL） were very shallow. However, they are a possible trigger mechanism for the occurrence and development of the mesoscale convective systems and related heavy rainfalls. Finally, a conceptual model of the heav     

1998年"二度梅"期间武汉-黄石突发性暴雨的模拟研究

采用较高水平分辨率的非静力中尺度模式,利用收集到的较完全的资料作为初值,对1998年"二度梅"期间武汉-黄石突发性暴雨进行了模拟.模拟结果分别复制出在7月20日18时至21日06时及21日18时至22日06时(世界时)期间,武汉和黄石附近中尺度系统发生、发展和消亡的过程.其生命史约为12小时,水平尺度为100～200 km,为典型的β中尺度系统.对β中尺度系统的流场和物理量的剖面分析表明,在武汉和黄石强降水期间,两地对流层中低层的水平辐合、上升运动、正涡度值均有明显的加强和减弱的过程,而经向方向的强度比纬向方向这些物理量要强,水平尺度比纬向方向小.分析还表明,对流层中低层的风场扰动对β中尺度系统(如武汉暴雨过程)的发生可能有触发作用.这些中尺度系统的强度,尤其是垂直运动与已有的我国梅雨锋个例和日本梅雨锋个例中较大的中尺度系统相比较要强得多.通过收支分析,讨论了β中尺度天气系统在发生、发展和消亡各阶段的水汽和正涡度来源;通过物理过程试验,分析了潜热释放和行星边界层参数化过程在β中尺度系统发生、发展中的作用.此外,在地形试验中,探讨了长江中游,尤其是湖北省局地中尺度地形对武汉和黄石突发性强降水过程的影响.最后给出了造成武汉-黄石大暴雨的β中尺度系统初步的物理模型.     

一次引发台湾地区强降水的锋面及中尺度系统分析研究

使用1998年海峡两岸及其临近地区暴雨试验(HUAMEX)和南海季风试验(SCSMEX)提供的加密观测资料,对1998年6月6～11日间影响台湾地区的降水系统进行了分析.发现,这段时间内影响台湾地区降水的中尺度系统大部分来自海上,主要由台湾的西南部或东南部进入台湾地区,还有少量影响台湾地区的降水系统来自台湾的西北端,弱冷锋的存在为台湾附近中尺度系统的发生发展提供了有利的背景场;低空急流对水汽输送和低层动力辐合有重要贡献,中尺度地形的影响不可忽视;上述条件形成了有利于此次台湾强降水特有的环境,这与TAMEX期间的某些个例有明显的差异.作者集中对引发6月7～8日台湾地区大暴雨的中尺度系统的特征进行了深入分析,表明:此次强降水过程为一系列β中尺度系统所致,其生命史大约为3～8h,水平尺度为20～150 km;对流层中低层风场扰动是中尺度系统可能的触发机制之一.每小时地面资料的分析表明,强降水发生期间,地面南风分量、地面湿度等均明显增加,表现出明显的β中尺度特征.     

1998年中国科学院大气物理研究所气候与环境预测研究中心汛期暴雨短期数值预测

对１９９８年夏季汛期（６～８月）天气过程进行了分析;在６～８月期间用ＩＡＰ－ＥＴＡ暴雨数值预报模式进行了每天的２４小时的降水实时预报;首次采用从Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网上获取的ＮＣＥＰ资料,作为初值。预报的结果表明,ＥＴＡ坐标有限区域模式对暴雨预报有较好的参考价值;ＮＣＥＰ资料是有用的,尤其是在高原和广大海洋资料稀少地区。     

1998年"二度梅"期间突发强暴雨系统的中尺度分析

采用实测资料,对造成7月20日至22日期间的特强暴雨过程进行了分析,认为,除去副热带高压南退且稳定维持这种有利的大尺度条件外,一系列β中尺度天气系统在长江中游(即鄂东河谷地区)的发生发展是造成本次强暴雨的最直接原因,这类系统的发生发展具有很大的局地性和突发性.分析表明,对流层中低层的水汽的大量集中以及对流不稳定条件的存在可能对此类系统发展提供了有利环境,对其启动的机制作了初步的讨论,认为地形的热力强迫及梅雨锋上的中尺度扰动可能对此类系统的发生发展起了触发作用.     

初值及物理过程对"98·7"暴雨预报结果的影响

利用非静力中尺度模式系统(ARPS),对1998年7月20日至22日期间长江流域的低涡切变线及暴雨过程进行了模拟.探讨了对"98@7"突发暴雨的影响因子及改进预报的可能途径.初值的不完全是影响成功预报的重要原因之一.在利用尽可能收集到的资料,对初值进行了合理的处理之后,模式能较好地复制出7月20～22日24 h降水及环流形势.利用模式结果,讨论了凝结潜热释放和行星边界层过程在低涡切变线维持中的作用以及云贵高原在低涡发生发展过程中的作用.此外,还对低涡及切变线的演变过程做了初步的分析,初步探讨了低涡切变线形势维持的可能机制.