桂林市一次夏季持续强降水过程成因分析

利用气象资料和V-3θ图,对2002年夏季桂林市一次持续强降水过程进行分析,探讨其成因、维持及结束的条件。     

一次突发性强降水过程的成因分析

利用常规观测资料、卫星云图、雷达回波等资料对2006年6月18日龙岩强降水过程进行成因分析,并较详细地分析其中的中小尺度特征,以增加对此类天气系统的了解。结果表明：此次过程是在高层有低槽和低空为暖切南侧的风向风速辐合有利的天气尺度环流背景下产生的;18日08时龙岩市上空大气处于不稳定状态,同时具备了充足的水汽条件和较强的上升运动;在925hPa上有弱冷空气入侵,加剧了大气层结的不稳定激发此次强降水的产生;强降水发生时对流云团发展旺盛,云顶亮温低;地面有一中尺度辐合线,降水出现后地面出现了中-β尺度雷暴高压;有利的中尺度地形对强降水产生了增辐作用。强降水是由局地发展的对流回波加强合并产生的;从结构上看,对流单体是典型的液态强降水对流系统。     

一次突发性强降水过程成因分析

利用常规观测资料、自动站、卫星云图、雷达回波等资料对2006年6月18日龙岩强降水过程进行成因分析。结果表明:有利的大尺度环流、充足的水汽条件和较强的上升运动,同时低层有冷空气入侵激发此次强降水的产生。强降水是由有利的中尺度地形中局地发展起来的中小尺度系统产生的。新一代天气雷达资料分析表明,对流单体有明显的典型的液态强降水系统特征。雷达资料风场反演表明风速辐合、切变等小尺度系统是产生短时强降水的成因。     

一次突发性强降水过程的成因分析

利用常规观测资料、卫星云图、雷达回波等资料对2006年6月18日龙岩强降水过程进行成因分析,并较详细地分析其中的中小尺度特征,以增加对此类天气系统的了解.结果表明:此次过程是在高层有低槽和低空为暖切南侧的风向风速辐合有利的天气尺度环流背景下产生的; 18日08时龙岩市上空大气处于不稳定状态,同时具备了充足的水汽条件和较强的上升运动;在925hPa上有弱冷空气入侵,加剧了大气层结的不稳定激发此次强降水的产生;强降水发生时对流云团发展旺盛,云顶亮温低;地面有一中尺度辐合线,降水出现后地面出现了中-β尺度雷暴高压;有利的中尺度地形对强降水产生了增辐作用.强降水是由局地发展的对流回波加强合并产生的;从结构上看,对流单体是典型的液态强降水对流系统.     

台风“狮子山”并入温带气旋过程及引发东北强降水的分析

使用常规观测、最佳台风路径数据、风云二号气象卫星亮温(Black body temperature equivalent,TBB)、全球协同探空站资料和NCEP/NCAR全球再分析资料,对2016年第10号台风"狮子山"并入温带气旋过程中,二者相互作用下引发的东北地区强降水进行了分析。结果发现,台风"狮子山"并入温带气旋过程中,其结构由对称的热带涡旋云系向非对称斜压云系发展,最终演变为成熟的温带气旋云系。受温带气旋的影响,台风"狮子山"逐渐进入到强垂直风切变环境,台风涡旋环流、水汽输送、垂直运动呈现明显的不对称和垂直向西倾斜结构,暖心结构遭遇破坏,水汽输送逐渐远离台风环流;台风影响下的高低空急流有利配置对温带气旋形成正涡度平流输送,伴随着锋生作用,使得温带气旋获得动力和能量而发展。对东北地区强降水的分析发现,台风并入温带气旋过程中,温带气旋加强发展,带来了增强的动力、水汽和能量的输送,是引发东北地区强降水的主要原因,降水主要发生在暖平流带中,600 h Pa与900 h Pa之间的厚度梯度大值区对强降水的落区具有很好的指示,强低层辐合、高层辐散,促使强的垂直上升运动,配合强暖平流和充沛水汽的输送,对应着强降水的发生。高层弱的干冷空气缓慢向低层侵入,使得降水持续时间长、结束缓慢。降水总体具有持续性,伴有较强对流降水的发生。     

登陆热带气旋引发云南强降水的环境场特征

应用《西北太平洋热带气旋年鉴检索系统》资料、NCEP/NCAR再分析资料及云南降水资料,对1959-2007年热带气旋(以下简称TC)西行登陆引发的云南强降水过程进行了分类统计,得到4类TC强降水环流模型,分别是TC低压环流型、TC低压外围或倒槽型、TC低压与低槽冷空气相互作用型和TC与两高辐合相互作用型.环境场特征显示,100 hPa南亚高压中心位置在90°E以西,高空东风急流提供了强大的辐散场,低空西南季风气流与TC环流相连接,高低层涡度差呈负值区分布,使TC低压环流在陆上维持或强度减弱缓慢;西南季风气流中的低空急流、副热带高压外围及TC低压东部的偏南急流共同作用,向云南输送充沛的水汽和能量,是登陆TC强降水产生的重要天气系统配置形势;强降水分布在低空急流左侧,TC低压或倒槽西北侧的正涡度中心附近;冷空气南下进入云南,增加了大气斜压不稳定,使TC外围降水增强.     

祁连山区短时强降水天气过程成因分析

针对2014年6月2日夜间祁连山区出现的短时强降水天气,分析环流背景和物理量场,重点归纳造成此次强降水的主要成因,结果表明:持续几天的高压坝造成的高温、迅速东撤时沿着高压边缘的西南水汽输送和携带冷空气南下短波槽的共同影响是强降水天气发生的必要条件,同时祁连山脉特殊的地理环境阻挡作用,使水汽汇集在祁连山区,为强降水提供了一定的动力条件。     

热带气旋“巴威”北上引发辽宁省强降水的形成机制分析

利用地面观测资料、多普勒雷达资料、中央气象台热带气旋资料、数值模式预报资料以及全球再分析资料等,对北上热带气旋(TC)“巴威”引发的辽宁不同阶段降水特征和强降水形成机制进行分析。结果表明：(1)北上热带气旋“巴威”影响下,辽宁强降水过程分为TC远距离影响、外围螺旋雨带影响和TC本体影响三个阶段;前两个阶段辽宁均产生了对流性强降水,第二阶段对流强度弱于第一阶段,而第三阶段辽宁产生稳定性降水,降水强度偏弱。(2) TC北上过程中为辽宁降水提供持续的水汽和能量输送,前两个阶段均存在干冷空气作用和锋生强迫动力机制：TC输送的暖湿气流与辽宁境内干冷空气相互作用产生较强锋生,通过锋生强迫作用,第一阶段在对流不稳定下激发垂直对流,而第二阶段在湿对称不稳定下形成倾斜对流。TC本体影响阶段,TC强度快速减弱,辽宁位于TC热动力均减弱明显的偏西侧,同时缺乏适当的冷空气而锋生较弱,导致降水偏弱。(3) TC外围螺旋雨带影响时,强降水与850 h Pa强锋生区域基本吻合,对TC降水预报具有一定指示作用。     

一次近海快速增强型台风引发金华东部极端强降水成因分析

利用多种观测资料和ERA5逐时再分析资料,对2020年第4号台风“黑格比”（Hagupit）登陆后引发金华东部极端强降水成因进行分析。结果表明：（1）台风主体环流内部中小尺度对流系统的活动是金华东部强降水事件发生的直接原因。棠溪站位于对流活动中心区域（TBB≤-50℃）,附近回波强度一直维持在35 dBZ以上,最大回波顶高≥15 km,≥45 dBZ的强回波伸展高度在5 km左右,低于0℃层高度,符合热带海洋型强降水回波特征。（2）低空急流和地形抬升作用是本次强降水过程发生的重要原因。（3）高低空散度的良好配置增强了棠溪站上空的垂直上升运动,促使雨强猛增。（4）低空尤其是925 hPa强烈的水汽输送为强降水的产生和维持提供了充沛的水汽条件。（5）充足的不稳定能量也为强降水的发生提供了有利的环境条件。棠溪站处于假相当位温高能区（>356 K）,且K指数一直维持在37℃以上,有利于对流活动的发生和强降水的出现。本次极端强降水过程是在强烈上升运动、水汽的持续输送、地形抬升和不稳定能量释放的共同作用下引起的。     

北半球夏季大气季节内振荡对中国东南沿海热带气旋暴雨的影响

本文采用美国台风联合警报中心整编的1981—2012年的best-track热带气旋资料、中国大陆743站逐日降水数据、亚太经合组织气候中心的北半球夏季季节内振荡(BSISO)指数和美国国家环境预报中心及大气研究中心的再分析资料,分析了中国东南部地区热带气旋暴雨特征及其与BSISO 8个位相的联系。结果表明:7、8月,中国东南沿海地区的热带气旋暴雨发生的频次最多,多个站点热带气旋暴雨占总暴雨频次的比例达40%以上。7、8月热带气旋暴雨主要发生于BSISO1的第1、2、7、8位相,发生的暴雨频次占总频次的78.4%,主要分布于福建省沿海地区和西南部;BSISO2的第5、6、7位相热带气旋暴雨发生的频次也较多,占总频次的73.6%,主要分布于福建省沿海地区及西南部和广东省西南沿海地区。对发生较多热带气旋暴雨的BSISO1和BSISO2位相背景下的环流合成异常的诊断显示,西北太平洋伸向中国东南沿海地区,大尺度引导气流为显著的异常东风带,有利于热带气旋登陆中国大陆;显著异常的纬向东风切变、气旋性相对涡度和整层水汽的异常辐合,有利于热带气旋登陆过程强度的维持,促使热带气旋暴雨发生在中国大陆。     

江西省暖季重大短时强降水敏感性参数分析及概念模型

利用江西省2010-2016 年5-9 月1 597 个观测站逐小时降水资料,ERA Interim,Daily逐日4 次0.125°×0.125°再分析资料以及南昌和赣州探空资料,筛选出84 例重大短时强降水过程,并建立了5 种重大短时强降水概念模型:冷锋型、西南急流型、副高边缘型、暖切型和台风型,各型分别占比29％...     

库尔勒市大降水天气的环流背景及其中尺度触发机制分析

利用库尔勒市2005-2013年暖季逐小时降水量资料分析了当地大降水天气的发生的时间、强度特征,从天气预报的角度对大降水天气环流形势进行了分型、找出了产生大降水的中尺度触发抬升机制,建立了大降水天气的三种概念模型。研究得到库尔勒大降水影响系统包括低槽或涡东移型、南北低槽汇合型、锋区南压型以及脊前短波槽或西北气流型四类,降水触发机制分为冷锋触发类、干线触发类以及混合触发类三种。结合大降水发生前的影响系统、发生时抬升触发机制和雷暴降水天气形成的动力、水汽、不稳定条件以及大降水落区的显著特征的总结分析,归纳出包括了锋区急流类大降、低涡气旋类大降水以及低槽切变辐合线类大降水三种不同的库尔勒大降水天气概念模型。     

地面气旋影响下两次华北暴雪（雨）过程分析

利用GRAPES模式、常规观测和NCEP再分析资料对2010年1月3日和2012年11月3日两次气旋影响华北地区的暴雪（雨）天气过程的形成机理进行对比分析。结果表明：两次暴雪（雨）过程中降水落区与地面气旋的相对位置有较大差别,“0103”过程发生在气旋的东部,“1103”过程发生在气旋的北部。通过检验,GRAPE模式能较好模拟两次降水的落区。通过数值模拟结果分析造成这种落区差异的原因。从热力方面来看,气旋的热力性质不同,“0103”过程一直保持暖心结构,“1103”过程冷空气不断被气旋卷入,使气旋逐渐变为冷心结构,造成冷暖空气相互作用方式不同。另一方面,“0103”过程冷暖空气的交汇发生在气旋与高压系统之间,且在气旋中心附近形成锢囚;而“1103”过程发生在气旋内部,过程的锋面系统由北向南倾斜。另外,“1103”过程水汽是被近地层气旋不断卷入;从风场垂直分布来看,两次过程发生前均有近地面层偏东风的建立,结束时均伴随着中低层系统过境,风向由南风转为北风,但降水过程中风场的演变明显不同。     

切变线冷区和暖区暴雨落区分析

利用常规、自动气象站、NCEP/NCAR再分析资料（1°×1°,逐6h）和WRF模式逐小时资料,对2010年6月30日—7月2日山东省暴雨过程的落区进行了分析.结果表明：本次暴雨过程具有暖区暴雨和冷区暴雨两种特征.暖区暴雨强度强、范围广、落区集中,位于925 hPa经向切变线右侧或者低涡的东南象限“人”字型切变线内、暖温度脊后部、地面低压前部南风区内;冷区暴雨区强度弱、范围小、落区分散,位于925 hPa经向切变线左侧、冷温度槽前、地面低压后部北风区内.冷区和暖区暴雨均位于大气可降水量大于70 kg/m^2的区域、低空急流顶端的左侧.低空急流与强降水同时开始或者低空急流提前1h开始,降水强度最大时段出现在850 hPa风速跃增后1～3h.只有冷区暴雨时,冷空气较弱,冷锋伸展高度较低,暴雨区位于冷锋后部θse锋区前沿、θse暖脊脊线顶点、强上升运动中心.冷区与暖区暴雨共存时,冷暖空气势力均比只有冷区暴雨时强,冷锋伸展高度较高,冷区与暖区暴雨均位于强上升运动中心南侧1个纬距内风速辐合处.只有暖区暴雨时,冷空气较强,冷锋伸展高度较高,暴雨区位于冷锋前1个纬距内、θse暖脊脊线与地面交点、上升运动中心.低层向北倾斜锋区的南北跨度与中层向南倾斜锋区的南北跨度的差值大小,直接影响上升运动的强度和暴雨区的分布.     

Kinematic structure of a heavy rain event from dual-Doppler radar observations

The detailed kinematic structure of a heavy rain event that occurred in the middle reaches oi the Yangtze River was investigated using dual-Doppler radar observation. A variational analysis method was developed to obtain the three-dimensional wind fields. Before the analysis, a data preprocessing procedure was carried out, in which the temporal variation with the scanning time interval and the effect of the earth curvature on the data position were taken into account. The analysis shows that a shear line in the lower and middle levels played an important role in the rainfall event. The precipitation fell mainly on the south end of the shear line where southerly flow prevailed and convergence and updraft were obvious. With the movement and decay of the shear line, the precipitation moved and decayed correspondingly.     

2008年5-9月我国主要暴雨天气过程

利用中国大陆2 400多站日降水资料和常规探空资料,统计2016年4-10月我国主要暴雨天气过程,概述各主要暴雨过程的降水分布和天气形势特征。结果表明: 2016年4-10月我国共出现204个暴雨日、41次主要暴雨过程,暴雨日数为近9年同期最多;除8月外,其余各月长江中下游地区月累计降水较常年同期偏多5成,其中7月偏多2倍以上,月累计降水中心出现在湖北江夏,较常年同期偏多近6倍;6月30日-7月6日,长江中下游地区出现大范围强降水,局地过程累计降水量超过700 mm;2016年共有8个台风登陆我国,其中1608号超强台风“电母”造成海南临高日降水量达538.3 mm、过程降水量达857.8 mm,均为当年全国极大值。

     

近55年来中国10大水文区域干旱化分析

利用中国大陆2 400多个国家级气象观测站日降水资料和常规天气图资料,以1981—2010年30 a平均降水量分析降水气候态特征,统计2017年4—10月我国主要暴雨天气过程,概述各主要暴雨过程的重要影响系统、出现时段、范围及累计降水量。结果表明: 2017年4—10月我国共出现184个暴雨日、35次主要暴雨过程,其中20次出现在华南地区;暴雨日数和过程次数较近10 a (2008—2017)同期偏少。南方地区多次持续性暴雨引发流域汛情和区域洪涝,其中6月14— 17日广东陆丰累计降水量达586.4 mm,为该年单站暴雨过程累计降水量最大值;华西地区至淮河流域秋雨显著偏多,导致严重秋汛和次生灾害;该年极端降水频发,广东广州、吉林永吉、陕西榆林等多站日降水量突破同期或历史极值。2017年共有8个台风登陆我国,台风登陆时间和地点较集中,广东、福建等地多次遭受台风暴雨袭击。

     

2012年4—10月我国主要暴雨天气过程简述

利用中国大陆2 400多站日降水资料和常规探空资料,以1981—2010年30 a平均降水量为气候态,统计2020年4—10月我国主要暴雨天气过程,概述各主要暴雨过程的降水分布和天气形势特征。结果表明：2020年4—10月我国共出现188个暴雨日、41次主要暴雨过程。2020年5—9月,月平均降水较常年同期平均值明显偏多,6—7月,长江中下游和江淮地区出现超强梅雨,月累计降水量较常年同期基本偏多5成以上,部分地区偏多2倍以上。2020年4—10月我国共出现28站次特大暴雨。8月四川强降水频发,引发内涝和山体滑坡等次生灾害。年内最大日降水量423.2 mm出现在8月10日的四川芦山。6月7—10日,广东龙门出现年内最大过程降水量667.9 mm。2020年共有8个台风影响我国,其中5个台风在我国登陆。台风整体偏弱,但8月下旬至9月上旬,东北地区连续遭受3个台风袭击。

     

一次江淮气旋大暴雨的诊断分析和数值模拟

利用ERA Interim Daily的0.5°×0.5°资料对2011年6月9—10日的一次江淮气旋大暴雨天气过程进行天气学分析。结果表明:江淮气旋和低空急流是本次大暴雨过程的主要影响系统;高空200 hPa西风急流右侧的上升支和锋面的抬升作用提供了动力条件;低空西南急流提供了水汽条件,此次过程对流条件较好,具有较大的对流有效位能(Convective Available Potential Energy, CAPE);大气的对流不稳定性远大于斜压性,强降水发生在湿位涡正负值过渡的等值线密集带附近。过程最强降水时段由一次长生命史的中尺度飑线过程导致,利用WRF v3.9可以进行较好地模拟。研究飑线的环境条件和结构特征发现,环境大气具有较大的CAPE值和较小的对流抑制能(Convective Inhibition Energy,CIN),有利于对流的触发;较强的0~3 km垂直风切变,有利于飑线的维持;尽管冷池较浅薄,但冷池出流的抬升作用有利于对流的触发和飑线的维持。