2011年4月17日广东强冰雹天气过程的成因及特征分析

利用广州新一代多普勒雷达资料和Micaps资料,对广东省2011年4月17日强冰雹天气过程进行分析,揭示了强对流天气的环流形势和影响系统,着重分析了各种有利于大冰雹生成的因素和回波特征。研究发现:(1)过程发生在高层有急流、高空槽和切变线、地面有锋面低槽的环流形势下,属西江流域前汛期强对流天气类型的复合型。冰雹发生区域的低层垂直风切变较大,达-4.8×10-3/s。(2)当CAPE突增,SSI>200、K>35℃、Si<0℃时,预示强对流天气发生。(3)边界层辐合线为对流发展提供动力因素,同时大气不稳定和较高的CAPE造成雹暴的迅速发展。(4)本次雹暴几乎具有强烈对流风暴的所有回波特征:反射率因子图上的弓形回波、后侧入流缺口、悬垂结构、有界弱回波区、三体散射,径向速度图上的中气旋及中层径向辐合。(5)雹暴的回波顶高与最大反射率因子演变趋势基本相同,有几次跃增且同步。降雹前最大反射率因子及其高度均出现突降。VIL的跃增特性对于判断冰雹的增长非常有效。(6)本次过程具备适宜冰雹生长的0℃和-20℃层高度条件,且回波核心区高度扩展到-20℃层以上。VIL密度>4 g/m3和上干下湿的垂直分布十分利于大冰雹的产生。(7)三体散射特征可作为发布冰雹预警重要指标。     

东莞连日3次强对流天气的差异分析

利用常规地面和探究观测资料、NCEP再分析资料和雷达回波等资料,分析了2012年5月3-5日东莞出现的3场强对流天气过程的特征及成因,并探讨了3次过程中出现不同强对流现象的原因.结果表明:(1)3次过程是在高空槽、切变线、弱冷空气、地面辐合线共同配合下产生的;(2)3次过程都有层结不稳定的能量,但前2次过程的不稳定条件更大;(3)垂直风切变从大到小的变化是前2次过程出现雷雨大风,最后一次只出现强降水的原因;(4)低层强西南风为这3次过程提供充足的水汽,水汽辐合中心有利于最后一次过程产生范围大、持续时间更长的降水;(5)地面的中尺度辐合线对于这次强对流天气的触发、发展、落区及强度有约1h的提前指示作用;(6)前2次过程强回波发展的高度高于零度层,冰晶和水的混合带的重力拖拽作用及潜热冷却对下沉气流的作用,容易产生雷雨大风,而最后一次过程以液态水为主,液态水的重力拖拽作用明显比冰晶小,因此过程以强降水为主.     

一次聊城强降雨天气过程诊断分析

利用常规观测资料、自动站加密观测资料、NCEP1°×1°逐日再分析资料和济南多普勒雷达资料,对2015年8月3—4日聊城市一次强降雨天气过程进行分析。结果表明:此次强降水天气的主要影响系统有500hPa西风槽、850~700hPa切变线、850hPa西南急流;降水前边界层逆温层有利于不稳定能量积聚,是产生雷电、大风的有利条件;强降水前低层大气高温、高湿,冷空气从700~850hPa入侵,触发不稳定能量释放造成强降水;850hPa以下水汽大量积聚到鲁西北地区,强水汽输送为本次强降水的发生提供了有利的水汽条件;降水时间内整层大气都存在强上升运动,加强了低层水汽辐合和不稳定能量释放;雷达回波显示本次强降水过程分为2个时段,3日14:16—15:37主要为对流性降水,3日16:01—4日00:00为层状云降水。     

一次强降水天气过程特点及多普勒雷达产品特征

利用NCEP／NCAR的1000—100hPa日平均和每日4次再分析资料、逐日逐时站点气象资料、Mieaps3．0提供的分析工具,结合多普勒雷达图,对2008年5月30日江门地区出现的一次强降水过程的环流形势、物理量场及多普勒雷达图进行了天气学诊断分析,研究其变化规律。此次强天气过程是在有利的大尺度天气系统下产生的;正涡度平流、低空辐合、高空辐散,形成强烈的上升运动,加上西南地区有充沛的水汽供应,为暴雨的形成提供了必要的动力条件。多普勒雷达是监测中小尺度系统的强有力的工具,其速度场的变化先于强度场的变化,可为短时、临近预报及预警信号的发布提供背景依据。     

贵州强降雨天气过程决策服务模式

【目的】为深入总结贵州气象防灾减灾工作中面向党政领导和相关部门的灾害性天气决策气象服务模式。【方法】在服务需求分析的基础上,结合典型案例,对近年来强降水等灾害性天气过程中的预报服务机制进行总结凝炼。【结果】提出灾害性天气“过程前、过程中、过程后”关键时间点的跟进式气象服务“4+3”模式和强降雨临灾服务的“24-6-2-2”递进式预报服务模式。【结论】 经近年来实践检验,相关服务模式能有效应对强降水等灾害性天气过程,有力支撑党政领导和部门决策应对灾害性天气,有效助力防灾减灾救灾工作。     

2017-2019年东莞城区内涝特征及与降雨关系分析

利用东莞城市内涝预报验证系统的积水和降雨数据、SWIFT自动站资料、NCEP再分析资料、广州雷达基本反射率资料,对2017年3月-2019年9月东莞城区内涝特征及内涝与降雨的关系进行分析,结果表明:东莞城区内涝发生频繁,重度内涝较多,内涝事件多发生在前汛期(4-6月),以5月最多;与长时间降雨相比,短时强降雨更易导致城...     

广东一次强对流天气过程分析

利用常规探测资料和雷达等非常规资料,对2007年4月17日一次大范围强对流过程的天气背景、物理量诊断、雷达回波演变特征等进行了分析,结果表明:雷达反射率图上出现的三体散射回波以及对应的径向速度图上中等强度的中气旋预示着强冰雹的出现,局地剧烈天气(大冰雹和11级强风)出现在锋前,而大范围的强对流天气则出现在锋面附近;干冷...     

西江流域强对流天气特征

统计分析2002—2006年发生在西江流域的73次强对流天气,其年平均15次与前人统计的1971～1983年数据基本持平,但开始月份和结束月份均有所推迟,秋冬季强对流天气的发生有增多的趋势。把西江流域的强对流天气形势分成7个类型,前汛期的复合型和后汛期的东风型是重要的强对流天气类型。对比4个复合型和东风型的典型个例的异同点,得出一些对强对流天气预报有指导意义的结论：逆风区的出现可作为短时强降水预报的重要判据;弓形回波、中气旋的速度特征预示在其附近和下游地区常会出现大风和冰雹;快速移动的回波（v〉50km／h）对雷雨大风的产生非常有利;小尺度的气旋式涡旋（辐合）、钩状回波、V形回波与灾害性大风、短时强降水密切相关。     

一次飑线天气过程多普勒雷达产品分析及临近预报

为了对飑线这类强天气作有效的预报、预警,同时对临近预报系统的预报效果作初步的检验,利用常规气象资料、自动站资料、多普勒雷达资料,结合临近预报系统分析了2006年8月1日北京地区飑线天气过程.结果表明:飑线是在有利的天气形势下发生的,飑线上强风暴的强度大、高度高;飑线速度剖面图中显示有低层辐散、中层辐合、高层辐散的特征;垂直累积液态水含量迅猛增加到比较大的数值对冰雹预报有很好的指示意义;在冰雹指数产品中以强冰雹概率大于30%作为冰雹预警门限则有较好的效果;边界层辐合线起到了触发对流和加强对流的作用.临近预报系统可作为强对流临近预报的有力工具.     

一次强对流天气过程中尺度对流系统特征分析

利用NCEP／NCAR再分析资料、FY2C云图及广州新一代多普勒天气雷达产品,对2007年6月9～10日发生在广东省的一次强对流天气过程中的中尺度对流系统（MCS）进行了分析,主要结论有：1）对流层中高层辐散低层辐合,以及“上千下湿”相配置的垂直环流结构特征,和不稳定的大气层结为此次暴雨的形成提供了所需的动力条件和水汽条件;2）MCS云系生成、发展于南支槽和西南低涡东南侧的暖湿气流所形成的云系中;3）在雷达回波图上,MβCS回波的发展具有明显的右移风暴移动特点和“列车效应”,且发展成熟阶段的回波呈显著的“弓形”和“人字形”水平回波演变结构。     

一次大降水天气过程的特征分析

对巴州地区一次大范围的强降水、冰雹天气作了分析，重点从环流形势、不稳定条件、卫星云图等方面阐明了形成大范围降水的有利条件。指出卫星云图可以提供对中小尺度天气系统的识别和监测，直观反映出大降水，尤其是冰雹的落区，最后，通过对比分析，证明T106产品在预报中的准确性较高，有一定的参考价值。     

不同降水方案对"03.7"一次暴雨过程模拟的影响

观测和数值模拟研究已经表明,潜热释放对中国东部夏季梅雨锋系统及其锋面降水的维持和发展发挥着非常重要的作用.然而,目前对于梅雨锋降水模拟中各种降水方案的相互协调和系统评估方面的工作仍不多见,为了增进对梅雨锋暴雨模拟中降水过程的认识,作者针对2003年7月4～5日一次梅雨锋暴雨过程,构造了四组试验,利用MM5模式考察了两种分辨率(36 km、12 km),各种隐/显式方案搭配下,对所生成的雨带、雨量和降水类型的配置进行了仔细的研究,得到了一些有意义的结论,为今后更好地使用模式、利用数值模式来认识中尺度降水过程中的气象问题打下基础.主要结论包括:模拟总降水的水平分布和强度,以及显式降水和隐式降水的划分对积云参数化方案的选择非常敏感.但对特定积云参数化方案而言,降水的模拟对36 km、12 km水平分辨率不敏感(除Betts-Miller方案外);在中尺度网格分辨率10～50 km范围内,不同积云参数化方案对梅雨锋降水分布和降水量模拟的影响比不同显式方案带来的变化大得多.     

巴州地区一次大降水过程的分析

对2002年6月16～18日、21日巴州地区出现的大范围的降水天气过程，重点从环流形势、物理量场以及数值预报产品的应用等方面作了初步分析，得出了一些有益的结论。     

A Case Study of the Error Growth and Predictability of a Meiyu Frontal Heavy Precipitation Event

The Advanced Regional Eta-coordinate Model (AREM) is used to explore the predictability of a heavy rainfall event along the Meiyu front in China during 3-4 July 2003.Based on the sensitivity of precipitation prediction to initial data sources and initial uncertainties in different variables,the evolution of error growth and the associated mechanism are described and discussed in detail in this paper.The results indicate that the smaller-amplitude initial error presents a faster growth rate and its growth is characterized by a transition from localized growth to widespread expansion error.Such modality of the error growth is closely related to the evolvement of the precipitation episode,and consequcntly remarkable forecast divergence is found near the rainband,indicating that the rainfall area is a sensitive region for error growth.The initial error in the rainband contributes significantly to the forecast divergence,and its amplification and propagation are largely determined by the initial moisture distribution.The moisture condition also affects the error growth on smaller scales and the subsequent upscale error cascade.In addition,the error growth defined by an energy norm reveals that large error energy collocates well with the strong latent heating,implying that the occurrence of precipitation and error growth share the same energy source-the latent heat.This may impose an intrinsic predictability limit on the prediction of heavy precipitation.     

A Case Study on the Triggering of Thermal Convective Precipitation

Thermal convective precipitation （TCP） often occurs over mainland China in summer when the area is dominated by the western Pacific subtropical high （WPSH）. It is well known that the WPSH often brings about large scale subsidence, then why could deep moist convection occur and where does the water vapor come from？ In this paper, a deep convective precipitation case that happened on 2 August 2003 is studied in order to address these two questions. First, the characteristics of the TCP event are analyzed using the Tropical Rainfall Measuring Mission （TRMM） satellite data, automatic weather station observations, and the data from the US National Centers for Environmental Prediction （NCEP）. Second, water vapor sources are identified through examining surface evaporation, water vapor advection, and water vapor flux divergence calculated by using a regionally averaged water vapor budget equation. Furthermore, using an Advanced Regional Eta-coordinate Model （AREM）, contributions of sensible and latent heat fluxes to the TCP are compared through four sensitivity experiments. The results show that in the regions controlled by the WPSH, surface temperature rises rapidly after sunrise. Upon receiving enough sensible heat, the air goes up and leads to convergence in the lower atmosphere. Then the water vapor assembled from the surroundings and the ground surface is transported to the upper levels, and a favorable environment for the TCP forms. A model data diagnosis indicates that about half of precipitable water comes from the convergence of horizontal fluxes of water vapor, and the other half from surface evaporation, while little is from advection. Additional sensitivity experiments prove that both sensible and latent heating are essential for the onset of the TCP. The sensible heat flux triggers thermodynamic ascending motion, and the latent heat flux provides water vapor, but the contribution to TCP from the latter is a little smaller than that from the former.     

"北冕"对强降水过程影响的分析

热带风暴“北冕”登陆前4小时加强为强热带风暴，并于2002年8月5日06时15分在陆丰沿海地区登陆，从4日08时到8日08时，全市普遍出现了连续性暴雨，市区和普宁降了特大暴雨。本文从热带气旋路径及强度变化、高低层环流、云图演变等几方面对这次强降水过程进行了分析。     

“75·8”持续性强降水事件及其大尺度水汽输送特征

首先研究了河南"75·8"强降水事件的极端异常特征,然后从水汽通量的角度定性分析这次事件的水汽输送特征,最后采用了Hysplit模型定量分析了不同源地的水汽来源对河南"75·8"强降水的贡献率。研究表明,1975年8月5-8日在河南省发生的是一次大范围持续性极端降水过程,事件发生期间区域平均降水程度超过其气候平均值3倍标准差。强降水事件是在中高纬度环流异常和台风共同作用下发生的,贝加尔湖以东阻塞高压和副热带高压合并阻挡了7503号台风北上。定量计算结果进一步表明,河南"75·8"强降水的水汽来源与7503号台风具有十分密切的联系。     

重庆强降水过程QPE/FY-4A估测降水精度研究

为检验风云四号A星气象卫星（FY-4A）定量降水估测（Quantitative Precipitation Estimation,QPE）产品在重庆地区的精度,针对重庆发生的两次区域暴雨过程,利用区域自动气象站实测降水资料,分析了QPE产品对强降水过程估测的时空偏差特征,并对其进行优化处理。结果表明：FY-4A卫星QPE产品能反映强降水的空间分布和强度,对其强度和落区变化趋势有一定的指示性;整体看,估测降水强度、范围均较实况偏大,估测强降水位置与实况有一定偏差,估测降水持续时间偏长。优化后的QPE产品与实测降水在强度和范围上基本保持一致,均方根误差均小于10,其估测准确率进一步提高。     

地形对超强台风罗莎降水影响的初步分析

为了进一步加深地形对台风降水影响的细节了解,用变分法合成的高分辨率降水资料和地形资料,结合日本再分析资料,对0716号台风罗莎登陆期间地形对降水的影响作了初步分析.过程降水量与地形相关分析表明,沿海地形对降水的影响较大.强降水区主要分布在沿海山体的迎风坡上.分析1小时降水量在不同强度区间的频次分布,发现在山体地形的影响下,山脉区域降水加强.浙江东南沿岸的山体引起的降水增益相对东北沿岸区域的山体偏大.利用日本再分析资料和地形资料计算了气流过沿海山体时的无量纲数Fr值.由于气流Fr较小,气流过浙江沿海地形时更容易翻越山体.抬升位置发生在迎风坡上,因而强降水区也落在迎风坡上.东南沿岸区域的地形对迎风气流的强迫垂直运动在垂直方向上的渗透比东北沿岸区域更深厚,这是导致东南沿岸区域地形对降水增益比东北沿岸区域偏大的原因.     

融化层附近降水粒子微物理特征的个例分析

本文给出了融化层中雪花融化过程特征和融化层附近降水粒子尺度谱分布函数;雪花、融雪、雨滴尺度谱分布均可用指数函数N=N0exp(-λD)来拟合。在融化层附近,谱参数N0、λ随温度升高而增大有正相关关系。谱参数N0、λ之间有幂指数关系N0=σλβ,降水水粒子相态不同,σ值差异明显。