湖北省三峡谷地两类突发性中尺度暴雨特征对比分析

利用湖北省加密自动站资料、常规观测资料、逐6 h的NCEP/GFS再分析资料及FY-2E红外卫星云图等资料,对三峡谷地南北汇合型及聚集增强型两类突发性中尺度暴雨进行了对比分析,得出如下结论:1)南北汇合型以天气尺度强迫为主,低层冷暖切变结合提供了主要的动力抬升机制,地面气流汇合及Ω型温度场的形成促使中尺度对流系统南北汇合增强,并受地形影响,沿峡谷向东移动。2)聚集增强型以边界层辐合和地形强迫抬升为主,边界层弱切变和地面形成的有组织的涡旋结构促使中尺度对流系统的产生发展,地面温度锋区的形成进一步促使零散分布的对流系统产生聚集增强,并由南向北移动。基于以上分析,建立了三峡谷地两类突发性中尺度暴雨概念模型。     

江汉平原盛夏暴雨的地面中尺度概念模型

江汉平原的盛夏,暴雨强度大、突发性强,这时不仅是防汛抗洪最紧张的阶段,又是农业生产最关键的时期,因此对盛夏暴雨预报的研究是一个十分重要和紧迫的课题.近两年我们首先对盛夏暴雨的环流背景和天气尺度的影响系统进行了分析总结,然后利用1980-1987年盛夏的常规高空资料和省内及邻近台站逐时地面(包括气压、气温、湿度、风及降水)资料分析了几个暴雨个例,重点是它们的中尺度特征,在此基础上归纳出了盛夏暴雨的地面中尺度概念模型,作为甚短期预报的工具.本文就是上述工作的小结.     

突发性暴雨中尺度分离对比分析

应用3种不同的中尺度分离方法对陕西中南部一次突发性暴雨资料进行中尺度分离，结果表明：3种方法都能从高空常规测站资料中分离出200km以上的中尺度系统，选择滤波方法对低层中尺度系统分离效果较好，站点滤波方法简单易行，中层分离效果较佳，9点滤波方法中低层均适用，所滤得的中尺度辐合系统处于暴雨区上游。     

EC-thin资料在渭河流域中尺度暴雨概念模型中的应用

选取2019年8月渭河流域3次中尺度暴雨过程进行实况观测资料和EC-thin资料的中尺度分析,套用渭河流域中尺度暴雨概念模型,对每次过程的EC-thin资料预报的影响系统、物理量场以及强降水落区进行检验和误差分析。结果发现,应用中尺度概念模型能够在一定程度上订正EC-thin资料的降水落区预报,EC-thin对中纬度西风带的西风槽和切变线位置预报相对比较好,但对于水汽输送通道（包括低空西南急流和东风急流）位置的预报偏西偏北;实际预报业务中,还应该关注EC-thin的物理量大值中心及其大值区演变的预报,并配合影响系统进行综合分析研判,之后再对降水落区进行订正;EC-thin强对流降水预报资料中,在面上雨量预报相对较小的情况下,个别站点的强降水预报应该引起预报员的关注和再分析。     

“99.9.4”突发性局地特大暴雨中尺度分析

通过对卫星云图、常规气象要素和Ｔ１０６物理诊断产品较为细致的分析,归纳出１９９９年９月４日凌晨发生在温州的突发性局地特大暴雨成因及中尺度系统特征,所得结果可对今后预报提供一些启示和参考。     

“0812”关中盛夏突发性暴雨中尺度特征分析

基于WRF模式多普勒雷达同化预报、1 °×1 °的NCEP再分析资料、云图TBB和本地加密观测资料,对2014年8月12日关中地区突发性暴雨过程（“0812”暴雨）进行诊断分析。结果表明:同化C波段雷达资料能有效提升WRF对此次突发性暴雨的预报能力。受中高层北部冷空气侵入和低层冷式切变南压的影响,在“0812”暴雨期间,关中的北部和东部的地面切变辐合线附近先后出现了南北向和东西向的中β尺度重力波,波动持续约4 h、波长约60 km。当北部波动向南传播发展与东部波动合并之后,重力波快速消散,强降水结束。暴雨发生前,波动区的垂直上升速度、雨水含量中心强度和发展高度均迅速达到最大,陕北地区对流层中上部的正湿位涡显著向南下滑至关中上空,出现了有利于中尺度波动发展的湿位涡波列结构,暴雨中心近地层的正湿位涡和垂直梯度异常增大。200 hPa高空急流区南侧、关中西部垂直风切变显著增大及其东移南压为中尺度波动快速发展、传播提供了能量。500 hPa内蒙古中部天气尺度横槽发展东移、引导中低层偏北路冷空气南压,是突发性暴雨的直接影响系统。850 hPa的比湿突增为暴雨提供了热力、水汽条件。近地层显著东南风、不稳定扰动增大和地面切变线是暴雨的有利动力、触发条件;在地面切变线西端附近,3 h变压场出现显著中尺度波动特征。“0812”暴雨与典型盛夏暴雨差异明显:西太平洋副热带高压远离大陆、东南沿海无台风活动,关中低层出现西北路水汽输送,强降雨区周边700 hPa以上深厚位势稳定层结、近地层不稳定层结垂直叠置有利于重力波动发展传播,中尺度对流云团高度低,雷达强降水回波主要位于低层西北风和东北风之间的冷式切变区。      

景德镇市三类降雪天气概念模型研究

计算并分析了景德镇市出现雨夹雪、一般降雪、大雪（分别简称为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类降雪）形势场、本站要素、层结资料,概括了3类降雪的天气学概念模型。分析结果表明：（1）3类降雪天气过程中,高空500 hPa有强盛的西南偏西气流,且随着降雪强度的增大,西南风速逐渐增大。地面则有较强冷空气堆积,位于贝加尔湖西部的冷高压中心气压在1 050 hPa以上,景德镇处于冷高压底部。925 hPa 30°N附近冷空气势力强,气温低。Ⅰ类降雪的主要影响系统是在江西省北部上空交汇的冷、暖平流,Ⅱ类、Ⅲ类则是850 hPa的切变线,出现Ⅲ类降雪时切变线位于景德镇附近,而出现Ⅱ类降雪时切变线则稍偏南,位于赣中。（2）地面气温变化是降水相态改变的关键,气温越低,越易出现降雪。从大雪至雪后雨,气温逐渐上升。（3）中低层的气温,Ⅱ类降雪较Ⅰ类低;近地面层气温,Ⅲ类降雪与Ⅱ类降雪接近;700 hPa和850 hPa层气温,Ⅲ类降雪比Ⅱ类降雪偏高。（4）Ⅰ类降雪常伴有逆温,但在向Ⅱ类降雪的转换过程中,逆温逐渐减弱,到Ⅲ类降雪时,逆温消失。（5）3类降雪均存在明显的风垂直切变,低层风弱,高层风强,且随着降雪强度的增大,表现愈加明显。     

"2001.9.18"华西突发性强暴雨的中尺度分析

利用地面、高空和卫星观测等资料,分析了2001年9月18～20日发生在青藏高原东侧的强暴雨天气过程,揭示了暴雨的激发机制和若于中尺度特征.主要结果是(1)导致本次突发性强暴雨天气的中尺度系统是在一天内,在同一区域重复新生的2个中-β尺度对流云团.(2)边界层东南低空急流的不断加强和非地转变化对强降水天气起积极作用.(3)在强降水天气发生的每一时段,散度变化均较涡度变化对强降水天气的指示性好,前者与暴雨的关系更为密切.(4)大气运动非平衡强迫激发气流辐合增长是强降水天气的主要激发机制,未来12 h强降水发生的区域、降水强度、中心变化与非平衡强负值区变化相一致.     

黄土高原一次β中尺度突发性暴雨特征及成因

为了提高对黄土高原β中尺度突发性暴雨的预报和预警能力,利用NCEP 资料、MICAPS 系统提供的资料、多普勒气象雷达资料等,对2011 年8 月14 日黄土高原发生的一次β中尺度突发性暴雨天气过程进行了诊断分析。结果表明:这次黄土高原β中尺度暴雨主要是由一次β中尺度强对流单体活动造成的;与弱冷空气活动相伴随的中尺度能量比低值舌沿河套东黄河沿线向南入侵是此次暴雨的触发机制之一;对流层低层β中尺度气旋式辐合的生成、配合对流层高层β中尺度径向强辐散,构成暴雨最强降水时段垂直环流结构的基本特征;涡度收支分析表明：暴雨区强对流云团发展时,600 hPa 以下的对流层低层,主要是水平辐散项和水平平流项起作用,形成很强的涡度收支正值;550—250 hPa 为涡度收支负值,主要是水平平流项起作用;暴雨区强对流云团消散时,主要是水平辐散项起作用。     

一次突发性特大暴雨的中尺度分析和诊断

利用常规探测资料、TBB资料和NCEP分析资料,对2008年5月27日发生在沅陵西北部的一次突发性特大暴雨天气过程进行了中尺度分析和诊断.结果表明:这次特大暴雨是在有利的大尺度环流背景下发生的,低空西南急流为暴雨区带来了丰富的水汽和不稳定能量;产生暴雨的中βCS云团由两个对流云团合并而成,具有椭圆形结构特征,长时间维持少动,强降水出现在中BCS云团发展最旺盛的地方;在尺度分离的流场上,特大暴雨出现在850 hPa和700 hPa的两条中尺度辐合线之间的低层辐合区内;这次暴雨与暴雨区上空对流层中低层正垂直螺旋度、高层负垂直螺旋度中心的分布和增大减小变化密切相关;非地转湿Q矢量激发的次级环流的存在有利于不稳定能量的释放,促进暴雨发生发展;暴雨区特殊的地形对这次特大暴雨过程有明显的增幅作用.     

突发性暴雨的中尺度对流复合体环境条件的个例分析

本文给出了2001年8月24－25日在500hPa西北气流下产生的对流云团单体合并、加强形成中尺度对流复合体（简称MCC）的发展过程，并对其发生的环境条件进行了分析。结果表明，当低层水汽充足、局地大气具有潜在不稳定能量和适当的触发条件时，在500hPa西北气流控制的地区会出现中尺度对流复合体，产生强降水天气。本次过程主要是低层气流的辐合造成水汽、能量的聚积，低层的增暖增湿，高层的干冷空气入侵，形成了强的对流不稳定区；中尺度扰动及低空偏南气流在地面静止锋上被迫抬升，引起中尺度对流云团发展合并，是MCC生成的主要机制。     

榆林一次短时突发性暴雨中尺度特征及成因分析

利用NECP 1 °×1 °间隔6 h再分析资料、卫星TBB资料、榆林多普勒雷达以及本地加密观测资料,对2017年7月23日榆林城区短时突发性暴雨成因及中尺度特征进行诊断分析,结果表明:此次强降水是在西太平洋副热带高压控制下产生的,副高外围中低层西南暖湿气流带来了水汽和不稳定能量;卫星云图和雷达上表现为中β尺度对流雨团和多个γ尺度强对流雨团;0~6 km中等强度的垂直风切变,对流不稳定能量和中低层强辐合,为短时暴雨的产生提供有利的环境场;地面图上干线触发了暴雨的产生。中尺度辐合的维持,使得飑线附近不断触发新的对流雨团,tBB＜－60 ℃区域与短时暴雨落区有较好的对应关系。分级最优Z-I反演降水估测产品能更好地反映中尺度对流性降水的量级,对预报员判别短时强降水具有指示作用。     

河湟谷地暴雨频率的研究

利用青海（黄）河湟（水）谷地12个气象台站1980～2002年自记降水资料,分析了该流域不同历时暴雨的时空特征及其不稳定性,统计了不同历时、不同频率的设计暴雨。研究表明：河湟谷地不同历时的最大暴雨均呈现出增多趋势,且随着降水历时的延长和降水量的增大,其倾向率在不断增大,年际变化的阶段性波动逐步趋缓,各时段最大暴雨的平均值的空间分布特征逐步与年降水量的空间分布趋于接近,地形对暴雨的空间分布影响明显;30分钟的最大暴雨最为不稳定,同时随着降水时段的延长,最大暴雨的稳定性逐步增大;各时段最大暴雨的分布为正偏态;各时段不同频率的最大暴雨的空间分布总体上与实测值有很好的一致性,但较之于实测值则具有较大的不稳定性。     

长江上游暴雨的中尺度系统诊断研究

针对长江上游暴雨天气，应用非平衡分析方法，将压能场分布的非均匀性与散度场演化联系起来，揭示了压能密集带激发区域性暴雨的物理机制。并通过理论研究和实例分析，建立一套暴雨的中尺度系统的诊断预报方法．经两年试用，效果良好。从而使暴雨预报又向前推进了一步。     

湖北省卫星云图短时暴雨概念模型研究

利用FY-2C卫星云图,结合GMS、GOES卫星云图资料和高空、地面常规观测资料,针对2003—2008年湖北省内出现的主要区域性暴雨过程,分析引发暴雨的中尺度对流云团发生、发展、成熟与消亡的典型特征。在此基础上,总结提炼出在暴雨短时预报时效(0～12h)上,根据暴雨发生的不同大尺度环流背景和暴雨云团的演变特征,可建立5种卫星云图模型,即低涡冷槽东移型、冷切变南压型、春季暖倒槽型、梅雨锋切变型和台风西移型;湖北省短时暴雨云团主要发生在切变云带内,春季暖倒槽型和低涡冷槽东移型中,切变云带呈东北—西南向,暴雨云团沿东北—西南向发展,冷切变南压型和梅雨锋切变型中,切变云带呈准东西向,暴雨云团沿准东西向发展。     

暴雨的中尺度分析

一、地面资料的中尺度客观分析 1.用订正方法作强风暴客观分析 Barnes(1972)用订正方法对1970年4月29—30日俄克拉荷马州的强风暴进行了客观分析。除了使用一般的业务用地面观测网资料外,还使用了国家强风暴实验室(NSSL)的研究用观测网资料。在分析中采用了如下方法: (1)假定现象是准定常移动的,对资料作时空转换; (2)在订正法的权重中考虑时间差(因为作时空转换)。在他的分析中未作过滤处理。但是对于气压不是作海面订正,而是根据8小时线性趋势确定气压值的偏差,然后据以换算成气压超值(pressure excess)。此后,曾有一些人作过与上类似的分析。 2.用变分法作强风暴的客观分析直观地看,变分法的概念也可以说就是“最小二乘法分析”。也就是说要求出这样一种场,在该     

暴雨中尺度过程研究进展

对暴雨中尺度过程的几个重要方面进行了简要回顾,主要包括:(1)暴雨对流系统的组织特征和分类,以及不同组织类型对流系统的结构及其形成机制,尤其是新对流单体再生和层状降水形成的原因;(2)暴雨对流系统的启动机制、组织和维持机理;(3)地形对暴雨对流系统发生发展和降水效率的影响及其内在的物理机制,线性理论的局限性以及地形影响的复杂性和非线性;(4)暴雨对流系统的日变化特征、区域性差异及其不同的形成机制等。最后对有待深入研究的主要科学问题进行了简要的讨论。     

暴雨的中尺度分析

一、前言本文对有关暴雨的中尺度现象的一些分析事实进行探讨,这里规定尺度为100公里左右的现象为中尺度现象。首先,我们来研究一下在大尺度现象或中尺度现象中,“分析”一词的含义是什么。从概念上说,“分析”一词包括以下内容:(1)用几何学方法确定物理量场(分布);(2)用物理学方法确定物理量场;(3)对观测资料或确定出的物理量场进行研究,以发现新的事实。下面对此逐一进行说明。     

副高后部暴雨天气概念模型

1 引言 由副热带高压后部造成的暴雨,我们简称为副高后部暴雨,它是造成我省夏季暴雨、尤其是大范围区域暴雨和大暴雨的主要灾害性天气之一。在以往的分析中,对个例讨论的比较多,本文使用近40年资料选取出的副高后部暴雨样本,通过分型建立其天气概念模型,并给出预报提示。其结果可提供预报     

闽中北短时暴雨概念模型

通过对福建中北部35个站1994～2001年97次暴雨过程的环流背景、影响系统等进行分析,将天气类型分为冷式切变(或槽)影响型、西南气流影响型、副高型(Ⅰ～Ⅱ型),归纳总结了各天气型的雷达回波源地、加强区域、路径、演变及降水特征,建立了天气图等常规资料与雷达回波资料相结合的闽中北短时暴雨3种概念模型。Ⅰ、Ⅱ型的降水强度总体相差不很大,有西南风急流比没有时降水强,Ⅱ型尤其明显,Ⅲ型降水强度最弱、持续时间最短。