中尺度物理量诊断历史资料库的建立

为建立适合于广西的中尺度分析和诊断系统,对历史资料进行客观分析和物理量诊断,进一步做好预报服务,提高预报水平,建立了广西区域为中心的中尺度物理诊断历史资料库,对中尺度天气过程的定量分析及预报诊断模式的开发和研究起到了积极的推动作用。     

NWP产品在强对流天气诊断分析中的应用

利用ECMWF、T213、T106数值预报产品及各物理量场,对已知中尺度系统发生发展的大尺度条件,预报中尺度环流出现的统计概率进行探讨:首先将武汉中心气象台过去总结的强对流天气模型与数值预报产品中的环流形势进行对比分析,当所预报的环流形势满足强对流天气模型时,认为大尺度条件将会促进中尺度天气的发生发展。再对数值预报产品中的有关物理要素场和值进行诊断分析,当所诊断的结果反映出有中尺度次级环流出现或有利中尺度对流天气发生时,最后对强对流天气落区、落点及降水性质进行诊断分析。同时,还利用AREM中尺度数值模式对2002年7月21~24日过程进行诊断分析,预报效果较好。,通过诊断分析,得出了强对流天气落区、落点及降水性质与各要素之间预报场和值的关系,同时也为今后精细化预报提供了启示和参考。     

灾害天气国家重点实验室奥运气象服务

（1）奥运开幕式、闭幕式重要天气过程的分析和多模式预报。参加奥运天气会商的预报方法包括经典统计方法、动力统计方法及中尺度数值模式预报。其中中尺度数值预报模式有：GRAPES_Meso模式、AREMS模式、WRF模式及ARPS模式。此外,中尺度分析LAPS系统也参与了对中尺度系统的诊断分析。     

中尺度数值天气预报的初步试验

通过用中尺度MM4模式对2004年11月14日到15日天气过程进行数值模拟预报试验,了解MM4模式和用数值预报模式进行天气预报的全过程。对MM4模式的初次应用表明,中尺度数值模拟及预报的研究在一般台站是可行的,中小尺度数值预报模式为今后发展地县精细化预报及中尺度过程诊断分析提供了良好的工具。     

NMC强天气模式诊断变量和概率预报产品及初步应用检验

国家气象中心针对强天气预报的特点开发了强天气模式诊断变量和概率预报产品,包括T639全球模式强天气诊断变量产品、基于GRAPES_RUC的中尺度精细化强天气诊断变量产品、基于WRF中尺度模式的区域中尺度集合概率预报产品,于2009年从无到有建立了一套完整的强天气数值预报产品库,提供确定性预报产品和不确定信息的概率产品,为强天气预报业务的开展打下了良好的基础。应用上述产品对"6.3"河南飑线天气的模式预报能力的分析表明,高分辨率模式对强对流天气的预报能力有了较大的提高,但对于强天气预报,15km分辨率仍然不足够高,且产品显示的时空分辨率都应在现有基础上提高,才能更好地展示数值预报产品对强对流过程发生发展和演变过程。     

"05.6"广西持续性大暴雨成因分析

利用常规资料、T 213初始场及6h预报场、卫星云图等资料,用中尺度分析方法,并配合诊断分析,对广西“05.6”持续性大暴雨成因进行了初步探讨。结果表明:这次过程是在稳定的大尺度环流形势和有利的物理量场条件下发生,是大、中尺度天气系统相互作用的结果,具有典型的中尺度性质,表现出强降雨的不均匀性、突发性和局地性,是中尺度天气系统活动的结果。     

应用Mass模式开发T42产品初探

本文应用T42产品和Mass模式对1992年7月25日呼和浩特地区大暴雨进行诊断分析和预报试验。诊断分析表明，局地中尺度环流是复杂现象，由多因子非线性相互作用而生成。地形的热力作用主要影响中尺度系统的演变速度、强度和结构；地形的动力效应导致暴雨区附近的气旋性环流；更大尺度系统诱发地面中尺度风速辐合线。预报试验表明，Mass模式与T42产品中的预报场相结合，可使诊断结果具有预报意义。发展有限域中尺度诊断模式是将T42所提供的天气尺度信息转化为中尺度信息的有效途径之一。这种转化为局地强对流天气的加强预报提供依据。     

中尺度数值天气预报的初步试验

通过用中尺度MM4模式对2004年11月14日到15日天气过程进行数值模拟预报试验，了解MM4模式和用数值预报模式进行天气预报的全过程。对MM4模式的初次应用表明，中尺度数值模拟及预报的研究在一般台站是可行的，中小尺度数值预报模式为今后发展地县精细化预报及中尺度过程诊断分析提供了良好的工具。     

MOMS 中尺度模式的多元最优插值客观分析方法

数值预报模式的预报结果与初始值关系较为密切。因此改善初始场的客观分析效果，是提高预报准确率的一个重要方面。该文针对MOMS中尺度模式的特点，研究设计了多元最优插值客观分析方法。采用T42模式预报结果作为初估值，在测站的选择、记录的订正、测站资料补缺等诸方面都考虑了中尺度模式的特点。该客观分析方案为中尺度数值天气预报及诊断分析提供了较好的初值，对提高中尺度模式的预报效果起到了较好的作用。     

暴雨诊断预报的业务试验

根据项目研究计划，利用１９９２和１９９３年完成的理论研究结果，以中尺度系统分析和中尺度非平衡强迫诊断为基础，建立了一套长江上游区域性暴雨的诊断预报方法，在１９９４年夏季暴雨业务预报试验中获得了较好的效果。     

长江上游区域性暴雨发生前的中尺度特征

通过对长江上游 1 2次区域性暴雨发生前数小时至十余小时的探测资料进行合成分析 ,揭示了该区域暴雨天气发生前的流场、能量场、水汽场和动力场的中尺度特征。对提高该区域暴雨天气预报质量和长江流域防洪具有积极意义。     

Diagnostic Analysis of the Quasi-Balanced Flow of a Mesoscale Vortex During the 12 June 2008 Guangxi Rainstorm

By using the high-resolution observation data and MM5 model simulation data, the analysis on the 12 June 2008 Guangxi flash-flood rainstorm shows that the associated major mesoscale weather system of this event is a quasi-stationary mesoscale vortex, which resulted from the interaction between the midlatitude synoptic-scale waves in the westerly belt and the low-latitude warm-moist flow under the terrain effect. The genesis, development, and movement of the mesoscale vortex have significant impacts on the intensity and persistence of the severe precipitation from the Guangxi flash-flood rainstorm. This vortex is characterized by the coexistence of strong vorticity and divergence with the same order of magnitude. Well organized, deep, and moist convection was observed for a long period of time, and was produced by the interaction between the mesoscale vortex and the gravity waves. The latter was generated by the terrain effect and the ageostrophic effect of high winds in the low-level jet. According to the quasi-balanced dynamical theory, quasi-balanced flow must have existed in the mesoscale motions with both divergent and rotational winds. Thus, based on the diagnosis of the quasi-balanced flow, the PV-ωinversion method is employed to analyze the organized moist convection. The results show that 50%-70% of the vertical circulation in the rainstorm areas was quasi-balanced, so the quasi-balanced flow could well reflect features of the strong vertical motions associated with the coexistence of vorticity and divergence during this event.     

“白鹿”台风(1911)残涡造成广西大范围暴雨成因分析

利用常规气象资料及EC再分析、卫星云图、雷达、中尺度自动站等资料,采用天气动力诊断分析方法,对"白鹿"台风(1911)残涡造成广西大范围暴雨的成因进行分析。结果表明,"白鹿"台风残涡暴雨是在有利的高低空环流形势和强水汽辐合条件共同作用下造成的。有利的环流条件使停编后的"白鹿"残涡强度维持、加强,卫星云图显示"白鹿"南半环云系发展旺盛、密实,雷达回波显示残涡螺旋云带的前端有新生对流发展、传播,从而造成广西大范围暴雨发生。     

一次天气过程预报失败的分析

２０００年４月１４日，广西受一次锋面、切变线、低槽的共同影响，却没有出现强降水和强对流天气，本文对这次过程的几个物理量进行计算分析，从短期预报的角度探讨造成空报的原因。     

1998年试验期间华南暴雨的系统配置和环流特点

在１９９８年华南暴雨试验和南海季风试验资料的基础上，分析和得出了这期 间六次暴雨的大尺度、天气尺度和中尺度系统特征和物理量的变化规律，发现 在华南暴雨期间不同程度地建立反哈得莱环流，并给出了华南ＭＣＣ的系统配置。     

一次东风波暴雨过程诊断分析

利用常规气象资料和NCEP 1°×1°再分析资料,结合自动站加密资料对2009年9月29日20:00至10月1日20:00发生在浙江东部沿海的一次东风波暴雨过程进行了分析.结果发现:0916号台风"凯萨娜"外围环流为此次东风波的形成提供了扰动作用,副热带高压的加强使得低层形成了明显的东南急流,为暴雨或强降水的发生提供了...     

广西冬季霜冻的诊断模型

通过对广西历年霜冻异常偏重年的统计分析 ,确定广西霜冻异常重年的指标 ,找出广西霜冻的海温和大气环流因子 ,建立统计诊断模型及广西重霜冻年的概念预测模型     

8.19华北暴雨模拟中微物理方案的对比试验

在中尺度模式多种物理过程中,微物理过程是一个非常关键的环节,其不仅直接影响降水预报,而且也影响模式的动力过程.微物理方案有明确的物理基础,但是在实际暴雨模拟中,究竟采取哪一种方案的结果更理想,需要深入比较,因为不同的微物理方案对降水模拟结果有着很大的差异.本文利用中尺度非静力模式WRF (V3.2.1版本),采用36 km、12 km和4 km的格点分辨率,选用七种微物理方案,对2010年8月18~19 日华北地区的暴雨过程进行了敏感性试验.从降水落区和强度方面对总降水的预报性能进行了对比,模拟结果表明:选用不同的微物理方案,可以不同程度地模拟这场暴雨的范围和强度,且选择合理的微物理方案对细网格（4 km）嵌套的模拟也可以相应的提高,从而提高了暴雨模拟的分辨率,为暴雨中小尺度成因分析提供了参考.其中,水平分辨率为36 km时,Lin方案模拟的雨带范围和降水强度与实况拟合的最好;水平分辨率为12 km时,Thompson方案模拟的强降水位置、强度与实况最为接近;而水平分辨率为4 km时,WSM6方案模拟的强降水位置、强度与实况拟合得较好.再结合垂直速度、涡度、散度和雨水混合比等基本物理量的诊断分析,可以更好地理解各微物理方案对降雨预报的影响,所得的结论对我国华北暴雨强降水预报和中尺度模式微物理过程在业务和研究方面有相当的参考价值.     

广西干旱灾害诊断评估

利用修订后的彭曼公式,结合广西气象研究所和广西水利工程局的试验资料,提出了适合广西的作物需水量求算方法;采用r.T.谢良尼诺提出的旱情诊断判据,结合广西历史上旱情情况,确定了旱情具体判据值.     

华南前汛期锋面对流系统与暖区对流系统的个例分析与对比研究

在2005年6月20日的一次华南暴雨过程中,影响两广地区局地强降水的两个主要的中尺度对流系统(MCS)在性质上有很大不同,初步分析断定,影响广西局地强降水的MCS1为锋面云团,而影响广东局地强降水的MCS2为暖性云团.通过对二者进行对流强度、维持机制以及湿位涡结构的比较分析发现,锋面对流系统MCS1与暖区对流系统MCS2的对流上升速度都很大.引起的局地降水量也相差不多.由于二者存在水汽条件的差异,因此不能排除微小差异主要足由水汽条件直接导致的,无法就此得出它们的对流强度强弱的比较结果;同时,对二者成熟阶段维持机制的对比分析得到,具有锋面特征的MCS1,中高层有很强的偏北气流进入,在对流区是以对流对称不稳定机制来维持对流运动的;而具有非锋面结构的MCS2由于没有偏北气流的进入,加上水汽条件充沛,主要由湿对流不稳定机制来维持对流运动.另外,湿位涡(MPV)结构的对比分析中得到如F结论:在VMP的结构上,二者均表现出中低层潜在对称不稳定结构特征;在VMP1的结构上,锋面对流系统MCS1表现出南北气流相瓦作用的特征,而暖区对流系统MCS2表现出高低空气流相互作用的特征;最后,在VMP2的结构上,MCS1反映了对流区南北两侧高低空急流的作用,而MCS2则反映了对流区内中高层干冷空气下滑的作用.