基于SWAP平台的新疆中尺度对流系统判识及应用

利用近10 a FY-2系列红外云图资料、MICAPS常规资料、新疆105个基本气象观测站逐小时降水量资料,参考国内外中尺度对流系统(MCS)标准,给出了新疆区域MCS判识标准。统计分析新疆35次短时强降水过程的MCS空间分布及参数演变特征,总结新疆不同区域MCS预警阈值。基于卫星天气应用平台(SWAP)平台追踪检验短时强降水对应MCS特征参数变化,表明新疆MCS的TBB预警阈值下限偏低4℃,上限偏高2~4℃;天山山区、南疆偏西地区的TBB梯度为0.3℃·km~(-1),北疆偏西、巴州北部与我国中东部一致。短时强降水发生在引导气流方向靠近暖区一侧的冷云盖边缘TBB梯度最大处,TBB梯度图对云团发展变化表现更清楚。基于SWAP平台定位追踪对流云团对下游可能发生的强降水有2~6 h预警时效,且30 min外推预报与实况基本一致,对新疆强降水短临预报预警有一定的指示意义。     

基于FY-2D的新疆强对流云的识别

利用2007-2013年新疆的十场强对流天气过程以及与之相应的FY-2D静止气象卫星数据,分析了强对流云红外一通道、红外二通道、水汽通道及通道差的光谱特征,提取强对流云团样本点,采用统计方法确定判识指标的阈值范围,构建多通道多阈值判识方法。利用三场天气过程的地面实测降水资料分别验证了单时次和整场天气过程强对流云判识的准确性,结果表明：单时次强对流云的识别区域与发生降雨台站一致的准确率为83%;在整个天气过程中,强对流频次分布与降水实况吻合度较高,说明随着对流云团的移动和发展,判识区域与地面降水区域保持一致,验证了判识方法有效,阈值选取合理,可以为监测暴雨天气系统的发生、发展提供支持。     

闽南地区短时区域暴雨的天气及多普勒雷达资料概念模型

通过对1996—1998年42个短时区域暴雨过程进行分析和总结，将天气形势和多普勒天气雷达资料相结合，建立了3种非台风型的闽南短时区域暴雨的天气及多普勒雷达资料概念模型，并对短时区域暴雨的时空分布特征作了统计分析。     

《北方暴雨预报方法》研究课题取得初步成果

《北方暴雨预报方法》研究课题阶段成果交流会,于5月8—12月在郑州市召开。会议共收到论文80篇,大会交流了36篇。 这次大会交流论文的主要内容是:北方暴雨天气气候特征,短期预报方法;短时预报方法和暴雨系统的诊断分析与数值试验等四个方面。在暴雨的天气气候方面,主要分析了北方暴雨和短时强降水的时空分布、演变过程、环流背景、天气系统和地形的作用,为建立暴雨短期和短时预报思路及方法做了必要的基础分析工作。研究表明,与我国南方强降水相比,北方强降水具有历时短、强度大、时间     

不同天气系统的暴雨雷达回波分析

不同天气系统的暴雨雷达回波分析王晓明，刘秀花（吉林省气象台）１前言天气雷达是暴雨天气监测和短时预报的有用工具之一，无论是在区域暴雨的分析及短时预报还是在局地强降水方面，雷达回波都有较好的指示意义。本文根据１９８３年～１９８９年６～８月位于长春市内的７...     

基于FY-2D的新疆区域强对流云识别

利用2007—2013年新疆的10场强对流天气过程以及与之相应的FY-2D静止气象卫星数据,分析了强对流云红外一通道、红外二通道、水汽通道及通道差的光谱特征,提取强对流云团样本点,采用统计方法确定判识指标的阈值范围,构建多通道多阈值判识方法。利用三场天气过程的地面实测降水资料分别验证了单时次和整场天气过程强对流云判识的准确性,结果表明:单时次强对流云的识别区域与发生降雨台站一致的准确率为83%;在整个天气过程中,强对流频次分布与降水实况吻合度较高,说明随着对流云团的移动和发展,判识区域与地面降水区域保持一致,验证了判识方法有效,阈值选取合理。     

贵州舟溪2012年6月10日泥石流灾害的气象成因

利用加密地面自动气象站、常规MICAPS资料、每6 h一次的1°×1°NCEP再分析资料、FY-2E气象卫星云图、多普勒天气雷达回波等多源实测资料,综合分析了2012年6月10日凌晨发生在贵州省凯里市舟溪镇的泥石流灾害的气象成因。结果表明:造成这次泥石流灾害的气象触发因素是一场短时特大暴雨所致;此次局地暴雨天气过程是在高空西南气流、近地层切变线及地面辐合线的共同作用下发生的。FY气象卫星资料揭示出中β尺度对流云团是特大暴雨发生的直接影响系统,并与泥石流灾害点的位置有密切关系。多普勒天气雷达资料分析得到此次舟溪暴雨属于暖云性质的降水,并且先后受到4个雷暴单体的影响,造成了类似"列车效应"的强降水。来自孟加拉湾的暖湿空气是本次暴雨的主要水汽来源,泥石流灾害点发生在最强上升气流的东侧,大气层结不稳定是产生强对流天气的重要前提条件。     

短时暴雨天气雷达回波概念模型的建立

通过对2005—2007年桂林39个短时暴雨个例进行普查分析, 发现造成桂林短时暴雨的回波主要有块状、 带状、 絮状和涡旋状4种类型。通过对天气背景进行分析, 形成了中尺度型块状回波、 台风外围型块状回波、 有无急流型带状回波、 絮状回波、 涡旋状回波6类雷达回波概念模型。建立了包括天气背景、 强度回波特征、 回波演变、 其他产品特征、 回波的源地移动和暴雨落区等的概念模型, 以期为短时暴雨临近预报提供参考依据。     

基于FY-4卫星资料分析暴雨云系特征

本文利用FY-4气象卫星单通道云图和多通道组合，以2019年7月28日四川省眉山市的一次暴雨过程为例，分析暴雨云系的演变和微观物理性质等特征，结果表明:此次暴雨过程中出现两次对流云团的合并，云团的合并造成了暴雨区域和强度增大，属于多个对流云团多次合并，暴雨云团中有强烈的大尺度垂直上升运动，整层大气水汽充足，为强降雨提供了较好的水汽输送和动力条件。多通道RGB合成图能以色彩的形式有针对性地突出对流系统、冷暖气团、云粒子相态等属性，造成此次暴雨过程的对流云团主要为伴随强烈上升气流的由冰粒子组成的高层积雨云。FY-4气象卫星在暴雨等强对流天气监测中有着重要的作用，补充了常规天气资料分析的不足，为短时天气预报提供一种思路。      

基于卫星资料对干旱地区暴雨云团的监测预警分析

2007年7月17日新疆西北部的边境县和布克赛尔出现大暴雨,突破了该站24h降水量历史记录,尤其是1 h降水量为52.1 mm,为我国干旱地区罕见。应用实时接收的静止气象卫星、EOS/MODIS卫星资料及时发现了该次强降水天气过程云系发生、发展及演变,并实施了有效的暴雨预警服务。综合对比分析该次降水天气过程中的静止气象卫星、EOS/MODIS资料,证明在干旱地区局地暴雨预警服务中,静止气象卫星云图的监测范围大,同时具有监测中小尺度云团及其演变发展的技术优势,是多普勒雷达的动态监测预警服务的有效补充手段。     

玉屏暴雨与致灾暴雨特征及乡镇“三个叫应”阈值确定

本文使用玉屏县国家站及乡镇考核站点2014-2020年暴雨天气过程日降水量、逐小时降水量及灾情数据,统计分析玉屏县暴雨天气及致灾暴雨天气过程降水特点,对本地“三个叫应”阈值进行检验,并提炼乡镇“三个叫应”阈值。结果表明：（1）新店镇暴雨频次逐年变化幅度不大,而田坪镇变化幅度最大,朱家场镇次之。（2）全县在5-7月份出现暴雨的频次较高,6月份达到峰值,而朱家场镇暴雨频次的峰值出现在7月。（3）在所有暴雨天气过程中,短时强降水多出现在夜间,致灾分为持续性降水或平缓降水致灾、暴雨叠加致灾、短时强降水致灾。当玉屏县境内出现连续4天以上降水且累计雨量达到100mm左右,或10mm/h左右降水持续5小时～9小时,将可能出现灾情。暴雨叠加分为空间叠加及时间叠加,玉屏县辖区两次暴雨时间间隔小于1天,将极易引发相关灾害。空间叠加为玉屏县中南部3小时出现50mm降水叠加岑巩上游暴雨,玉屏县中南部将可能出现灾情。（4）对“三个叫应”阈值进行检验,结果表明各乡镇的致灾雨强并不统一,因此制定分乡镇的“三个叫应”阈值,3h阈值为40mm～60mm。     

2009年7月辽宁3次局地短时暴雨过程对比分析

利用常规观测资料、自动气象站降水资料和NCEP1°×1°资料,对2009年7月辽宁省3次局地短时暴雨的500 hPa位势高度场、垂直速度场、θse场和水汽通量场进行对比分析。结果表明：3次局地暴雨过程中,辽宁西部和北部的暴雨落区与上升速度中心对应,而辽宁东南部暴雨落区位于上升区边缘;露点锋、中α尺度低压和暖式切变线对三次短时暴雨过程起到触发作用;当T639降水产品预报降水时段内有大范围的小雨天气,说明将有弱的天气尺度强迫出现,此时应重点分析水汽辐合、高能舌和上升速度大值中心叠加的区域;如果该区域存在中尺度系统触发机制,则该区域可能是局地暴雨的落区。     

基于卫星雷达等多源资料的短时暴雨预警

利用2017—2018年葵花卫星(Himawari)TBB亮温资料,计算最低亮温、亮温梯度、红外与水汽亮温差和低亮温区面积及其随时间变化率等特征参量,确定短时暴雨的卫星参数阈值,并融合了雷达参数阈值及过去1 h地面加密降水实况资料,采用指标叠加法判定监测区域内某一云团未来2 h能否产生区域性短时暴雨天气,并采用交叉相关法外推云团的移动,进而对强降水云团进行预警。对2019年几次暴雨过程预报检验结果是:预警命中率(POD)为80.6%~97.1%,平均为91.0%,临界成功指数(CSI)为77.2%~79.2%,平均为77.9%,所预警的云团未来2 h影响区域出现≥30 mm/h短时暴雨站数占全省短时暴雨站数的76.4%~96.2%,平均为85.2%,整体预警效果较好。     

黔南“95.6.25—26”暴雨分析

通过常规气象资料与静止气象卫星数字化红外云图相结合的方法，分析１９９５年６月２４日下午到６月２６日下午造成黔南州一次连续性暴雨的天气过程，剖析造成这次连续性暴雨的大尺度天气背景和中小尺度天气系统发生、发展和消散的活动过程。     

天山山区中部一次局地暴雨成因分析

利用常规气象资料、NCEP 1°×1°再分析资料、FY-2C卫星云图及多普勒雷达资料对2010年6月22~23日发生在新疆天山山区的一次短时大暴雨天气过程进行分析。结果表明：（1）高空急流及南亚高压双体型,中层＂2脊1槽＂,南北锋区同相位叠加,低层的急流及明显的风场辐合,冷锋快速东移,为此次暴雨发生提供了较好的环流背景;（2）双通道为研究区输入了一定的水汽,中高层强水汽辐散使低层大面积水汽向研究区辐合,形成较大的水汽通量,导致整层的空气接近饱和,从而为此次暴雨天气提供了强有利的水汽条件;（3）对流云带发展强盛并在本地区上空长时间停留,强回波区的稳定少动,逆风区的出现,是产生短时大暴雨的关键原因,说明此次天气主要是由中小尺度对流系统引起。     

2006年7月3日黄淮地区大暴雨过程分析

利用地面和高空常规气象观测资料及全省自动站逐时观测风场资料、MM5中尺度数值模拟资料、多普勒天气雷达观测资料,对2006年7月3日发生在黄淮地区的大暴雨过程进行分析和模拟.结果表明:这次暴雨是由高空低涡前部强盛西南暖湿急流与地面生成的中气旋影响造成的;切变线两侧大气层结的强烈不稳定对形成此次短时暴雨有重要促进作用;此次临沂市短时暴雨是由低空切变线上生成的中β尺度气旋东移影响的;在有利的大尺度环流背景下,可利用数值预报产品预估过程集中影响时段,结合卫星云图资料范围大,雷达回波探测性强,自动站资料实时性、灵活性强等优点,进一步作好短时暴雨的临近预警预报,提高短时暴雨的预报提前量,努力降低短时暴雨造成的经济损失.     

陕西盛夏一次强雷暴天气成因分析

利用常规观测资料、地面加密观测资料和NCEP 1°×1°逐6 h再分析资料,对2017年7月27—28日发生在西北地区东部的一次以短时暴雨为主、局地伴有强风和冰雹的强雷暴天气特征及成因进行分析。结果表明:此次过程发生在副热带高压控制区内部;过程期间500 hPa无低值系统影响,中层无干冷空气入侵,低层东路冷空气持续侵入是此次强雷暴天气发生的主要触发条件;高低空急流耦合产生的次级环流提供了持续强劲的上升运动,低层充沛的水汽、较强的动力以及不稳定的大气层结等条件对强降水的发展起到促进作用;过程开始阶段,陕北短时暴雨落区与水汽通量大值区完全对应,而在过程后期关中及陕南东部的暴雨出现在水汽通量大值区西北侧约30～40 km风速辐合的区域;雷达图上强反射率因子区与短时暴雨以及冰雹发生位置相对应,阵风锋的出现以及径向速度上强风速核和气旋式辐合也促使短时强降水和大风天气加强。     

毕节大气可降水量与暴雨关系研究

该文利用2005—2019年毕节市8个国家站的暴雨天气过程发生前24 h地面露点温度资料,采用露点法对大气可降水量（PWV）进行反算,探究其与暴雨天气中雨强的关系,建立暴雨预报阈值指标,利用2020年23次暴雨天气过程对阈值指标的可行性进行CSI评分检验。结果表明：①大气可降水量变化呈现单峰型特征,其主要降水过程与PWV峰值有很好对应关系,短时强降水出现前后每一次水汽的激增均对应1次降水过程和最大降水强度的出现。②从CSI评分检验的结果来看,毕节各站暴雨阈值指标准确率达90%以上,空报率小于10%,本地化暴雨阈值指标具有一定的可行性。总体上,通过地面露点法建立的阈值指标对毕节市的暴雨预报有较好的指示作用,未来应加强大气可降水量对暴雨预报的研究力度,不断完善本地化暴雨预报指标。     

庐山夏季台风暴雨物理量分析

利用地面观测资料和NCEP1°×1°格点再分析资料,对庐山夏季强降水的天气系统进行统计分析和物理量计算,结果表明:台风是庐山后汛期暴雨或大暴雨产生的主要天气系统;台风暴雨分为A型和B型两种降水类型;涡度、散度、螺旋度、垂直速度、水汽通量与水汽通量散度等物理量与台风暴雨关系密切,物理量特征阈值对确定台风暴雨预报有一定指导意义;24°N~30°N、116°E~120°E为物理量特征区域,各物理量在特征区域中超过阈值时,庐山极有可能有暴雨发生。     

2009年抚州市一次暴雨天气过程诊断分析

利用常规气象资料、NCEP再分析资料、地面逐时自动站资料和FY-2C气象卫星资料,对2009年7月25日发生在江西抚州市的区域性暴雨、局部大暴雨天气过程进行诊断分析。分析表明;这次暴雨天气在副高突然加强西伸,中低层冷式切变转为静止锋式切变且维持在30°N附近的背景下,由地面辐合线南压触发能量释放而产生;中尺度对流云团不断发展东移并配合地面中尺度辐合线产生暴雨,强降雨中心发生在中尺度辐合线后侧;暴雨落区配合中尺度对流云团,有利降水的增强;大气层结强烈的对流不稳定促使中尺度对流云团强烈发展,造成强降水天气。