2008年6月龙江河流域连续性暴雨过程诊断分析

2008年6月7日至6月17日,龙江河流域出现了三次连续性的暴雨天气过程。本文利用实况天气图资料和欧洲数值预报产品物理量场实时资料,对此次降雨过程环流背景、影响天气系统进行动力、热力诊断分析。结果表明:500百帕稳定维持两槽一脊形势,副高压位置偏南,高原低槽活动异常,低涡强度深厚,地面弱冷空气增强了斜压性,为龙江河流域暴雨天气提供了有利的动力条件。从地面到500百帕流域维持不稳定层结,为暴雨天气的发生提供了有利的热力条件。水汽收支和降雨量的增、减有一定的对应关系,中、低层水汽垂直输送在这三次暴雨过程中起到了重要作用。     

2003年淮河流域强降水大尺度环流特征及成因分析

分析了 2 0 0 3年淮河流域 6～ 7月降水的时空分布特征 ,并与历史同期进行了比较。结果表明 ,2 0 0 3年淮河流域梅雨期经历了 7次强降水过程 ,降水总量和洪水流量都超过 1991年 ,但小于 195 4年 ;雨带稳定、暴雨集中和突发性强是 2 0 0 3年淮河降水的突出特点 ,也是造成淮河流域全线超保证水位的原因。同时利用NCEP再分析资料对 2 0 0 3年淮河强降水的大尺度环流特征及其成因分析后发现 :中高纬度两槽一脊的稳定维持 ,副高脊线持续稳定在 2 2～ 2 5°N之间 ,淮河流域恰好位于高空急流的右前方 ,低空急流的左前方 ,是造成 2 0 0 3年 6～ 7月淮河流域连续性暴雨的主要原因     

甘肃河西中部地区“87.6”罕见暴雨成因分析

对１９８７年６月１０日２０时至１２日０２时发生在甘肃省河西走廊中部荒漠戈壁地区罕见暴雨天气过程的大尺度环流形势和天气系统的分析表明，南支低槽发展东移，与之对应的地面冷锋侵入柴达木低涡，两者相互作用，共同发展东移，加之河西走廊低空东风气流的形成并输送大量的水汽和不稳定能量，是造成河西大范围普降大－暴雨的主要天气尺度系统；而锋面移入，触发不稳定能量释放，导致中尺度强对流系统发展，是直接造成金昌市罕见局地大暴雨的中尺度系统。     

昭通一次区域性暴雨天气过程分析

利用常规气象观测资料,对2012年9月1 1日出现在滇东北的区域性暴雨天气过程进行诊断分析,结果表明:西太平洋副热带高压的快速东退有利于对流层中层低槽东南移动影响暴雨区;低层冷式切变的形成促使了西南涡生成并随切变线方向移动;中、低层强盛的不稳定能量的存在和水汽湿舌的形成为暴雨区提供了动力条件和充沛的水汽条件;低空急流的形成触发了不稳定能量的释放.这些条件的有效合理配置,造成了昭通区域性暴雨、局部大暴雨的出现.     

“2017.6.28”昆明大暴雨过程诊断分析

利用常规观测资料、卫星、雷达和NCEP/NCAR1°×1°再分析资料,对2017年6月28~29日发生在昆明北部局地性大暴雨过程进行诊断分析。结果表明:此次昆明北部大暴雨发生的大尺度环流背景是辐合区和低空切变线。低空急流为暴雨区提供了充足水汽和不稳定能量,丰富的水汽含量和强的水汽辐合有利于强降水的发生。θ_(se(500-800))和TBB等值线密集区的对流云团发展旺盛,暴雨区出现68.5 mm·h~(-1)的短时强降水。多普勒雷达速度图显示,中尺度辐合区、逆风区等多个中尺度系统,是此次暴雨产生的直接影响系统。     

2010年6月20日桂北区域性暴雨天气成因分析

利用常规气象资料、自动站资料和广西百色SB雷达资料等,分析2010年6月20日的高空环流形势、地面气压场,物理量场、单站降雨量随时间的演变、组合反射率等。结果表明:（1）滇黔冷锋强迫是形成这次桂北区域性暴雨和大暴雨的主要抬升条件;（2）暴雨前广西上空存在大量的水汽和不稳定能量累积,Cape≥3000 J.kg^-1,CIN≥200 J.kg^-1,TQ≥5 000 g.m^-2;（3）桂西北暴雨和大暴雨的水汽来源于印缅槽前边界层的西南风和南海季风的边界层气旋性幅合;桂东北暴雨和大暴雨的水汽则主要来源于南海季风的稳定输送。     

江淮流域梅雨过程识别及梅雨期分级降水时空特征

在全球气候变化背景下,近60 a江淮流域梅雨特征量及梅雨期分级降水的时空变化特征还不明晰。论文采用江淮流域1961—2020年239个气象站逐日降水、气温和NCEP/NCAR再分析资料识别梅雨过程,研究梅雨入出梅日期等特征量及梅雨期不同量级的雨日数等指标的时空特征,计算城市化对梅雨期强降水的贡献。结果表明：Ⅰ区(江南区)平均入出梅最早,Ⅱ区(长江中下游区)次之,Ⅲ区(江淮区)入出梅最晚,梅雨期长度依次为30、30和24 d,入出梅日和梅雨期长度趋势性均不明显。Ⅰ区平均梅雨雨强最大(367.6 mm),Ⅱ区次之(298.4 mm),Ⅲ区最小(253.5mm);Ⅱ区梅雨雨强显著增加、平均梅雨强度指数最大,最易发生暴力梅,Ⅲ区梅雨强度指数变化最剧烈。江淮流域梅雨量Ⅰ、Ⅱ区中部较大,Ⅰ区雨日数最多,Ⅱ区次之,Ⅲ区最少。梅雨期小雨日数最多、降水发生率最高,中雨、大雨和暴雨依次减少。绝大多数站点小雨、中雨日数趋势性不明显,Ⅱ区中东部大雨、暴雨日数显著增加。绝大多数站点大雨、暴雨降水发生率趋势性不明显,Ⅱ区较多站点小雨、中雨发生率显著下降是其东部梅雨期降水发生率显著减少的原因。暴雨量占梅雨量比例最大...     

云南红河一次冬季大暴雨天气过程分析

利用高空常规气象观测资料、NCEP/NCAR逐6 h 2.5°×2.5°再分析资料、葵花-8红外云图、自动气象站观测数据,对2019年1月7～9日孟加拉湾热带风暴"帕布"影响云南省期间造成红河州暴雨天气过程的大气环流背景、水汽条件、动力条件、大气不稳定层结等进行分析。结果表明:这是一次由孟加拉湾风暴远距离影响造成的冬季大暴雨天气事件;南支槽前的西南气流能把孟加拉湾风暴产生的云和水汽输送到云南省红河州上空;700 hPa西南低空急流为此次天气过程提供了充沛的水汽供应;高低空急流耦合为水汽的垂直输送提供了良好的动力抬升条件;地形作用和对称不稳定是造成此次冬季暴雨天气过程的触发机制。     

贵州一次连续暴雨的低值系统及湿位涡分析

利用自动站资料以及NCEP再分析资料,对2017年6月末贵州区域连续暴雨过程进行分析。结果表明:连续暴雨期间,西太平洋副热带高压位置较常年偏强,副高西伸脊点偏西,副高西北侧的西南风为持续性暴雨提供水汽输送;东亚中纬度地区维持“西高东低”形势,有利于引导冷空气南下影响贵州,与西南暖湿气流在贵州交汇,这种大尺度系统的稳定维持有利于连续暴雨的发生;贵州西部地区的低值系统是造成贵州区域连续暴雨的重要中尺度系统;MPV1低层负值区,高层正值区的配置为贵州暴雨的有利形势;低层辐合高层辐散的形势使得贵州区域呈现强烈的上升运动,为连续性暴雨提供有利的动力条件,同时低层水汽丰富并伴有强的水汽辐合,为连续性暴雨提供有利的水汽条件。     

“8.12”甘肃大暴雨特征分析

 2010年8月10～13日,甘肃省河东出现了中到大雨,局地暴雨或大暴雨,是舟曲山洪地质灾害气象应急响应开始后迎来的第一场区域性暴雨过程,对前方救灾抢险工作造成严重威胁。利用实况观测资料和NCEP再分析资料对大暴雨过程的天气特征、水汽条件、动力条件、不稳定条件等进行综合分析,并总结了暴雨过程的中尺度云团特征及雷达回波特征。结果表明：此次暴雨过程持续时间较长,但大暴雨出现时段集中,雨强大,危害性强。副高强盛,北部冷空气分裂南下,青藏高原切变线活动频繁,是本次暴雨过程的主要环流特征。500 hPa锋区和700 hPa低涡切变线是造成暴雨天气的直接影响系统。低层正涡度区、水汽辐合、上升运动、正螺旋度中心以及层结不稳定等因素为暴雨产生创造了热力、动力和能量条件。此次暴雨的触发机制是低层中尺度切变线的发展和维持、偏南暖湿气流的增强,以及低层辐合高层辐散的大气上下层抽吸作用。多个中β尺度对流云团沿700 hPa切变南侧发展东移,表明本次大暴雨过程中存在明显中小尺度系统,其中低层气旋式辐合、高层辐散流场的配置是降雨范围及强度增大的重要原因。     

2010年文山久旱背景下一次全州性降雨天气过程诊断分析

对2010年4月21～23日文山州久旱转大雨过程的环流演变及各种物理量场特征进行诊断分析,结果表明:干旱期文山长期维持"西高东低"环流型,环流形势的调整,尤其是中纬度环流形势向"东高西低"转变,是久旱转雨的必要条件。这次过程也与高空冷槽、低涡切变和不稳定层结(能量)的发展等有关。久旱转雨时,各物理量场的分布与该区域降水相关性很好,具有很明显的指示意义。     

河西走廊东部一次第Ⅱ型冷锋结构的对流性暴雨过程诊断分析

利用地面、探空常规观测资料,结合NCEP/NCAR全球资料同化系统再分析资料(1°×1°)、FY-2D卫星云图、区域站等资料,对2012年7月20~21日河西走廊东部一次对流性暴雨过程进行天气动力学诊断和中尺度分析。结果表明:暴雨过程发生在"北槽南涡"的环流形势下,柴达木低涡东移,为暴雨产生提供了有利的中尺度环流背景。这次暴雨过程具有第二型冷锋的特性,锋面附近的强烈抬升加低空切变线的辐合叠加,为暴雨发生提供了强劲的上升气流和不稳定层结。高低空急流耦合为暴雨的发生发展创造了良好的环境条件。暴雨出现时武威市低空存在明显湿舌和水汽通量散度辐合中心。风暴相对螺旋度中心位置和强度与暴雨落区、强度和起止时间有较好的对应关系。稳定度参数在暴雨发生前后有明显变化,∑Tσ、K指数极大值均超过了本地暴雨预报阈值,表明这次暴雨过程存在较好的能湿条件;CAPE值、SI指数均超过了本地短时强降水预报阈值,表明暴雨出现在强不稳定层结中,有利于强对流天气的发生。V-3θ图表明,中低层有顺滚流,有利用启动对流抬升机制。     

2008年6月广西锋前暖区暴雨过程分析

利用常规观测资料、卫星TBB和NCEP再分析资料,对2008年6月8-13日持续性暖区暴雨的环流特征、影响系统及物理量变化进行了诊断分析,结果表明:本次暴雨过程是在高层200hPa出现环流型调整、500hPa贝加尔湖至新疆地区为弱阻高形势和地面锋面低槽的环境下产生的,主要影响系统有低层切变线和低涡;低空急流迅速建立、北抬,使低层风速辐合加强是产生锋前暖区暴雨的有利因素;广西的中尺度环境存在南北明显差异,可能是形成双雨带的主要原因;在切变线和低涡切变锋区上垂直运动结构有明显差异,低涡切变上低层辐合高层强辐散,上升运动更强烈;暴雨前相对湿度明显增大,湿层深厚,中高层相对湿度在降水减弱时率先出现下降趋势;水汽通量中心的出现与暴雨发生时段和暴雨落区较为对应;夏季风向北推进,华南地区发生经向风扰动,出现了季风涌,使南海的水汽和能量源源不断地传送到华南地区,为这次持续性暴雨提供有利条件。     

江淮下游汛期降水与ENSO冷暖事件的关系——以里下河腹部地区为例

应用综合Niño指数,分析了江淮下游里下河腹部地区1957-2006年间汛期降水与ENSO冷暖事件的关系及环流形势。结果显示:汛期降水与ENSO冷暖事件的遥相关具有较为显著的阶段性特征。El Niño、La Nina的翌年汛期降水分别以负、正距平偏多,汛期降水的正负距平转换出现在1970年代末左右。汛期降水与Niño指数具有2-7 a左右的相似周期,且二者在1980年前后出现了明显的相位转换。El Niño翌年汛期降水为正距平的环流场显示,东亚环流经向呈“+、-、+”高度距平配置,且副高范围扩大,偏西偏北,存在典型的梅雨锋面,雨带停留在江淮下游地区,利于降水形成。而La Nina翌年汛期降水为正距平的环流场表明,副高位置偏东偏北收缩,东亚经向环流呈“-、-”位势高度距平,低、中层分别为西南风、偏东南风距平,缺少梅雨锋面,汛期降水偏多的程度较小。     

基于标准化降水指数的中国冬季干旱分区及气候特征

利用中国614个气象台站1951—2006年历年月平均降水资料,计算各站的标准化降水指数及其干旱等级序列,采用REOF等方法进行气候分区,分析各区域近55 a干旱等级的时空变化,并着重讨论了黄淮—华北冬小麦种植区冬季干旱的大气环流特征。结果表明,我国冬季降水具有显著的年代际变化,西北的新疆地区,华北及黄淮地区自进入21世纪以来,冬季降水量增加十分明显,而西南,青藏高原及华南地区冬季降水量有所减少。根据标准化降水指数的旋转载荷向量可将中国划分为13个区域,其干旱等级序列和代表站资料反映出近55 a西北地区东部、河套及华北北部有变干的趋势,而新疆北部、东北北部、华北南部、江淮、江南地区降水量有增加的趋势。乌拉尔山—青藏高原脊、东亚大槽及西太平洋副高是影响北方冬麦区旱涝最主要的大气环流系统,其对分析、预测旱涝具有十分重要的指示意义。     

地基GPS反演泥石流流域局地降水水汽特征——以云南东川蒋家沟为例

在暴雨型泥石流预警预报中,如何准确获取有效的降水信息是关键问题。基于蒋家沟流域内布设的地基GPS观测站和流域内3个雨量站点,对比分析大气可降水量(PWV)和站点实际降水,发现PWV变化趋势与降水的发生有较好的对应关系,降水一般发生在PWV的峰值处或滞后于峰值发生;根据PWV过程中的极小值将长序列PWV过程划分为数组短序列PWV过程,引入前期PWV和有效PWV,通过有降水的前期累积PWV和有效累积PWV的散点函数拟合确定降水发生时的PWV临界线,PWV临界线将为泥石流流域的降水预警提供依据,同时可证明地基GPS反演PWV对泥石流流域尺度下的降水预警具有重要价值,其反演得到的PWV不仅是降水预报中的重要因子,PWV临界线的确定亦为降水的准确性和时效性提供参考。     

新疆2007年“7·17”大降水天气过程诊断分析

利用常规气象观测资料和NCEP再分析资料,对新疆地区2007年7月13—17日发生的一次大降水天气过程,从环流形势、水汽输送、螺旋度场、层结特征等方面进行分析,揭示造成此类大降水的水汽来源及动力成因。结果表明:①稳定的大尺度环流、南亚高压的双体型分布、伊朗副高的南北振荡、西太平洋副高的西伸北进以及中亚低涡的长时间维持是此次大降水过程的环流背景和天气学条件。②孟加拉湾地区的水汽在气旋性环流的影响下,可以被输送到青藏高原上空聚集,这部分水汽与高原上空本身的水汽汇合到一定程度,能够以接力的方式继续北涌进入新疆地区。③此次降水过程流入新疆的总水汽量为517.99亿t,总流出量为353.76亿t,净收支为164.23亿t。其中,西边界对水汽的输入贡献最大,共有190.06亿t水汽净流入新疆,南边界有104.1亿t水汽净流入新疆,北边界净流入量为100.07亿t,东边界以水汽输出为主,共有230.00亿t水汽净流出新疆。④螺旋度是代表大气旋转与沿旋转轴方向运动强弱的物理量,它反应了暴雨区附近的动力场特征,可把螺旋度与热力参数相结合用于大降水天气的分析和预报中。     

云南文山一次低涡暴雨成因初探

利用FY2G卫星云图、雷达资料、自动雨量站等观测资料和NCEP/NCAR逐6 h 2.5°×2.5°再分析资料对2018年6月22日~25日云南省文山州大暴雨天气过程进行分析。结果表明,此次暴雨过程的主要影响系统是两高之间的辐合区和低涡切变线。由于高原槽不断东移加深,孟湾低压与印度半岛低压系统合并加强,西太平洋副热带高压加强西伸,文山州受强偏南气流影响,产生强烈水汽辐合,造成持续强降水;不断有对流单体发展且合并到大的对流云团中,有较大范围的对流云团持续影响是此次大暴雨的主要云图特征;雷达上持续存在“S”型径向速度图,且存在较强降水回波在文山附近生消发展,造成明显的“列车效应”。     

1961—2017年华北地区降水气候特征分析

基于华北地区1961—2017年的均一化降水数据,从降水量、降水强度、降水日数和降水量贡献率等方面揭示了华北地区降水的气候特征。结果表明：1961—2017年华北地区年降水量以3.2 mm/10a的速率减少,其主要原因是夏季降水的减少。空间上,降水量大值区的降水趋势变化呈减少特征;降水强度呈增大趋势,降水的时间分布更加集中;小雨、暴雨和大暴雨及以上量级降水日数和贡献率呈减小趋势,而中雨和大雨则有所增加;分析各等级降水对华北地区空间分布的贡献率,小雨事件对华北地区西部降水的贡献最主要,大雨、暴雨和大暴雨对华北东南部地区降水量的贡献最为主要,这进一步解释了小雨、暴雨和大暴雨及以上量级降水量的减少造成了华北地区西部和东南部地区降水总量的下降。华北地区降水气候特征研究可为区域气候变化以及暴雨、干旱等灾害应对提供科学支撑。     

WRF模式对昆明降水量预报的模拟检验

检验分析2013年到2016年WRF模式对昆明降水量预报的TS评分时空分布特征。采用中尺度WRF模式系统模拟昆明典型大尺度天气系统的近两年雨季降水天气,进行模式预报性能的评估研究,并对比分析WRF模式预报与日常业务主观预报。结果表明:降水TS评分空间分布除了小雨外都不均匀,中雨TS评分是南部和西部地区较优,大雨TS评分是西南部和东部地区较优,暴雨TS评分是东南部和西北部地区较优。WRF模式小雨和暴雨TS评分低于主观预报;WRF模式和主观预报在切变线和孟湾风暴系统下预报性能较好;WRF模式在静止锋、南支槽、西南涡和西行台风过程中的中雨以上降水预报能力优于主观预报,而主观预报对两高辐合和切变线过程的强降水预报较好。