季风低压诱发2018年8月广东特大暴雨过程分析

利用NCEP/FNL再分析资料和中尺度数值模拟方法探讨2018年8月27日—9月1日季风低压环境下广东特大暴雨过程的形成成因。利用扰动天气图方法分析发现,季风低压和西南急流为此次广东暴雨过程提供了有利的水汽条件和能量条件。熵变零线位置与降水落区位置有较好的对应,零线处能量有最大累积,有利于暴雨的发生发展,对预报暴雨降水落区有一定的指示意义。为进一步验证季风低压的影响机制,构建不同季风低压尺度的敏感性试验,即通过滤去季风低压环流中的扰动分量来改变季风低压的强度。结果表明：暴雨强度与季风低压尺度和强度存在密切的关系。当季风低压强度较强时,暴雨过程总雨量强;当季风低压强度较弱时,降水大为减少甚至无降水。诊断分析指出,能量螺旋度指数能够较好反映出不同情形下降水发生发展,在季风低压背景下,暴雨区能量螺旋度指数较大,降水强度较强。反之,随着季风低压强度减弱,能量螺旋度指数减小,降水减弱。     

华南季风槽暴雨特征分析

利用EC再分析资料(2.5 °×2.5 °)及华南降水资料,统计分析了1971—2011年的5—9月145次南海季风槽活动过程与华南降水的时空分布特征,对发生区域性以上暴雨过程与不明显降水过程的高低空环流形势场进行多样本合成对比分析。结果表明:(1) 南海季风槽活动于5—9月,年平均3.6次及19.8天,一次季风槽活动的天数平均为5.4天;(2) 季风槽暴雨落区存在两个主中心和一个次中心,主中心分别位于广东和广西沿海,次中心位于广西东北部;(3) 南海季风槽可划分为西南季风扰动型和西南季风与东南季风辐合扰动型两类;(4) 区域性以上暴雨过程与不明显降水过程的环流特征共同点是环流系统配置相似,不同点是环流系统位置、强度及干湿特征存在差异;(5) 利用这些特征差异按类归纳,建立两类季风槽暴雨预报着眼点,可作为日常天气预报业务中,判别华南是否出现区域性以上季风槽暴雨过程的参考依据,为华南季风槽暴雨预报提供基本技术参考。      

一次梅雨锋特大暴雨过程的数值模拟研究：不同尺度天气系统的影响作用

2003年7月4~5日在江淮地区沿梅雨锋有一系列中尺度对流系统相继生成和强烈发展,导致了江淮地区特大暴雨的形成。该研究利用中尺度数值模式MM5对这次梅雨锋暴雨过程进行了数值模拟,在模拟结果的基础上重点分析了不同尺度天气系统相互作用对这次特大暴雨过程的影响作用。在这次特大暴雨过程中,位于梅雨锋北侧的东北—西南走向深厚、稳定的短波槽系统与槽前从西南移来的低涡系统相配合,加强了位于梅雨锋北侧的反气旋性扰动发展,从而导致梅雨锋北侧反气旋性涡旋的形成。该类反气旋性涡旋形成对江淮切变线的加强与维持起重要作用。中尺度对流系统的潜热释放首先导致梅雨锋低层切变线上的中尺度对流性涡旋(MCV)的形成,而中尺度对流性涡旋的形成进一步加强了切变线上的低层辐合,中尺度对流性涡旋消亡后,在切变线上形成低涡。梅雨锋附近主要存在4种不同垂直环流,它在降水的不同阶段具有不同的结构、配置与动力学作用。其中跨锋面、高层非地转两支垂直环流对锋区的对流扰动发展和暴雨形成最为重要,而降水发展可以调整锋区垂直环流的结构、配置,随降水的减弱,梅雨锋区的不同垂直环流系统又重新恢复到先前结构。梅雨锋上不同尺度、高度的天气系统之间的相互作用主要通过这些垂直环流系统调整实现。     

强热带风暴碧利斯特大暴雨山洪成因分析

利用常规观测资料及候平均要素等资料,从前期天气背景、大气环流演变及产生强降水的动力、热力、水汽和不稳定条件,分析了0604号强热带风暴碧利斯登陆后在湘东南产生的特大暴雨过程。结果发现地面中尺度辐合线产生的上升运动与地形的动力抬升结合,加强了特大暴雨产生的动力作用,高温高湿有利于扰动形成和对流不稳定能量产生,为湘东南特大暴雨产生提供了极好的热力条件,南海季风爆发及西南季风槽的形成为湘东南暴雨上空提供了源源不断的水汽,大陆高压与副高对峙导致了"碧利斯"在西移过程中减缓。造成湘东南特大暴雨山洪除了气象成因外,薄弱的地质环境条件是"碧利斯"得以诱发地质灾害的内因。     

川东北两次特大暴雨过程对比分析

利用常规和T213数值预报资料,对2004年9月3日和1973年9月6日两次特大暴雨过程进行综合分析,揭示出:这类过程发生在纬向环流形势下、副高东西向稳定、影响系统500hPa为切变或小槽、低空急流产生于暴雨开始之后并促进暴雨加强、暴雨区南北两侧各有一个反.正垂直环流时,未来会有大暴雨或特大暴雨产生,垂直环流直径2～5个纬距,属中间尺度影响系统.     

华南沿海2011年7月15—18日持续暴雨过程中的季风槽与中尺度对流系统相互作用

应用NCEP FNL再分析资料及位涡分离反演等方法,对华南沿海2011年7月15—18日持续暴雨过程中季风槽与中尺度对流系统的相互作用进行了研究,主要针对暴雨发生期间季风槽气旋性涡度向上发展的机理及其对季风槽维持发展和中尺度对流系统活动的影响进行分析。结果发现,季风槽的中尺度对流系统发展于弱斜压性环境中,大多在槽东西两端涡度中心区发展最强。南侧盛行的西南低空急流为对流反复发生提供了对流发展的“可维持性”条件,是对流得以组织发展成为中尺度对流系统的重要原因。涡度收支诊断表明,季风槽气旋性涡度生成主要由中尺度对流系统低层辐合引起。位涡分离反演结果证实,季风槽气旋性环流增强主要由与中尺度对流系统潜热加热相关的扰动位涡造成,并随着中尺度对流系统加热峰值高度升高而向上发展,是大尺度环流对中尺度对流系统潜热加热动力响应的结果。在季风槽东西两端,由于中尺度对流系统发展强烈且持续,具有更高的加热效率,引起的气旋性涡度向上发展最为明显。其结果可引起中尺度对流系统西南一侧向北非地转风发展,并在地转偏向力作用下增强西风,维持低空急流的发展,为对流反复发生提供条件。这些都说明季风槽大尺度环流与中尺度对流系统相互作用在中尺度对流系统和持续暴雨形成过程中有重要作用。     

华南沿海2011年7月15—18日持续暴雨过程中的季风槽与中尺度对流系统相互作用

应用NCEP FNL再分析资料及位涡分离反演等方法,对华南沿海2011年7月15—18日持续暴雨过程中季风槽与中尺度对流系统的相互作用进行了研究,主要针对暴雨发生期间季风槽气旋性涡度向上发展的机理及其对季风槽维持发展和中尺度对流系统活动的影响进行分析。结果发现,季风槽的中尺度对流系统发展于弱斜压性环境中,大多在槽东西两端涡度中心区发展最强。南侧盛行的西南低空急流为对流反复发生提供了对流发展的“可维持性”条件,是对流得以组织发展成为中尺度对流系统的重要原因。涡度收支诊断表明,季风槽气旋性涡度生成主要由中尺度对流系统低层辐合引起。位涡分离反演结果证实,季风槽气旋性环流增强主要由与中尺度对流系统潜热加热相关的扰动位涡造成,并随着中尺度对流系统加热峰值高度升高而向上发展,是大尺度环流对中尺度对流系统潜热加热动力响应的结果。在季风槽东西两端,由于中尺度对流系统发展强烈且持续,具有更高的加热效率,引起的气旋性涡度向上发展最为明显。其结果可引起中尺度对流系统西南一侧向北非地转风发展,并在地转偏向力作用下增强西风,维持低空急流的发展,为对流反复发生提供条件。这些都说明季风槽大尺度环流与中尺度对流系统相互作用在中尺度对流系统和持续暴雨形成过程中有重要作用。     

川东北两次特大暴雨过程对比分析

利用常规和T213数值预报资料，对2004年9月3日和1973年9月6日两次特大暴雨过程进行综合分析，揭示出：这类过程发生在纬向环流形势下、副高东西向稳定、影响系统500hPa为切变或小槽、低空急流产生于暴雨开始之后并促进暴雨加强、暴雨区南北两侧各有一个反、正垂直环流时，未来会有大暴雨或特大暴雨产生，垂直环流直径2～5个纬距，属中间尺度影响系统。     

川北两次特大暴雨天气过程成因的对比分析

采用天气动力学和动力诊断相结合的分析方法，通过对四川盆地北部两次小范围特大暴雨(2001年9月18日绵阳特大暴雨与2002年6月7日遂宁特大暴雨)发生时的环流背景、主要影响系统、要素场特征等进行对比分析，找出了两次过程的相似和不同之处，指出低空急流和相对稳定的环流形势是小范围特大暴雨形成的关键。     

2013年5·16广东清远特大暴雨分析

利用常规探测资料、NECP再分析资料和雷达等非常规资料,对2013年5月15—16日清远一次特大暴雨过程的环流背景、物理量诊断、雷达回波演变特征进行了分析。结果表明:这次特大暴雨过程是发生在条件性热力不稳定的条件下,锋面和切变天气尺度系统触发作用下造成的;过程的水汽源于孟加拉湾和南海,而以前者为主,水汽通量大值区在粤北;强的垂直上升运动超前降水峰值,对暴雨有一定的预示性;强降水落区出现在能量密集区;低空急流的峰值位置与暴雨区基本重合,出现时间超前降水峰值;清远大范围强降水是由MCC造成的。     

STUDY ON THE CAUSE OF HEAVY RAIN 200506 （HR200506） IN GUANGDONG

A continuous heavy rain visited Guangdong province during June 18-25, 2005 (named Heavy Rain 200506, HR200506) and had resulted in enormous economic loss. The ageostropic Q vectors, θse,meridional circulation, computed from the NCEP reanalysis, and TBB are used to study the rainfall processes. The results indicated that a convective system moved northwards from the South China Sea (SCS)and stayed in Guangdong for several days, which was a direct cause of HR200506. The process is a result of the activity of the South China Sea summer monsoon. There were two rainbands of HR200506 in Guangdong. One laid in the north of Guangdong that produced frontal rainfall; another situated on the south of Guangdong which produced monsoon rainfall.     

夏季广东降水异常变化与夏季风

利用广东省３６个地面站降水量资料和ＮＣＥＰ８５０ｈＰａ再分析资料，采用相关分析和合成对比分析方法，探讨了广东降水变化与夏季季风活动的关系。发现广东夏季降水量变化与南海北部西南风大小成显著正相关，但并不能由此得出南海北部西南季风强广东降水多的结论。前汛期（４－６月），西南季风可以给广东带来降水，但降水的变化与西南季风强度变化关系不显著，５－６月份甚至出现热带西南季风弱广东降水反而强的情况，其主要的影响来自于副热带季风的加强。后汛期（７－９月），当西南季风在南海中北部地区加强，副热带季风对广东影响减弱时，广东降水增大。     

中国台风特大暴雨综述

利用NCEP FNL 1°×1°再分析、地面观测和广东雷达等资料,对2018年8月27日—9月1日广东季风低压持续性特大暴雨过程进行了综合分析,主要结论如下：（1）在南亚高压稳定少动、西太平洋副热带高压呈异常双脊形态、强盛的西南季风低空急流北抬的大尺度环流背景下,季风低压显著发生发展并缓慢偏西移,促使本次广东持续性特大暴雨过程的发生。（2）季风低压的生命史可划分为两个阶段：波动加强阶段与减弱消亡阶段。季风低压强度演变与暴雨落区范围大小的逐日分布是同步,但与日最大降水量逐日演变不完全同步。在低压由强转弱并加速远离阶段（8月30日）,处于季风低压外围倒槽区的粤东地区却发生了破纪录的极端暴雨。（3）粤东极端暴雨发生在边界层动力辐合及水汽辐合最强、对流层中低层的层结最不稳定阶段,中层南海高压与季风低压的相互作用为暴雨增幅提供了有利条件。来自海洋的偏南暖湿气流北推与前期MCS冷池出流相互作用导致粤东沿海地面辐合线的形成,辐合线西段受莲花山脉地形阻挡和抬升作用长时间停滞维持,致使极端强降水回波的触发和维持。（4）雷达回波演变可划分为三个阶段：块状弱回波西移阶段、带状回波叠加强短雨带东北移阶段和回波减弱东南移阶段。强降水回波呈典型的低质心暖云对流降水结构。

     

广东后汛期季风槽暴雨天气形势特征分析

对1981-2002年广东后汛期季风槽暴雨期间的环流形势和天气系统进行了统计分析,结果发现,广东后汛期的季风槽暴雨多数发生在西太平洋副高位置偏东或偏南的情况下,并与中纬西风槽或ITCZ有直接联系;季风槽多数位于华南地区上空或华南沿岸海面;高层辐散覆盖广东全部或大部,中心在华南近海。西南季风向北推进源于西南和华南地区低压槽发展,或由于热带气旋登陆后北上而牵动西南季风深入华南陆地,也有些过程是副高西端的偏南气流引导南海季风北进。对流活动有从南海北部或北部湾附近向华南移动的趋势,并有昼夜变化。     

南亚夏季风期间OLR的准40天振荡和准双周振荡

文中采用时间域的带通滤波方法和合成分析技术,通过对1981年夏季月份OLR资料的准40天和准双周振荡的对比分析得到:(1)南亚季风区普遍存在准40天和准双周振荡,季风的活跃和中断要受其影响。(2)江淮流域到日本地区和南海到西太平洋地区OLR的分布是反位相的,它表明只有当南海季风槽断裂时,热带西南季风才能进入东亚大陆,这时大陆的季风雨较强。(3)OLR的分布表明,东亚大陆和印度北部平原季风雨的活跃与中断,对准40天振荡是同步的,而对准双周振荡是反位相的。(4)东亚大陆季风雨活跃与中断位相的转变,准40天振荡是从南海扰动中分裂出一块向北移动引起,而准双周振荡则是来自印度北部平原的季风扰动有规律的向东移动引起。      

西太平洋副热带高压非线性稳定性问题的研究

本文采用了包含热力强迫和涡动耗散的三维非线性动力学模式，从系统稳定性的角度出发，探讨了夏季东亚副热带地区的环流状况，东亚大陆季风雨带和南海季风槽雨带的凝结加热以及扰动流的相互作用等因素对西太平洋副热带高压进退的制约和影响。给出了反映系统稳定性状况的能量判据，并据此进行了动力学分析和模式大气的计算。研究结果为一些天气分析事实提供了动力学解释，得到了一些新的见解，并为判断和预测西太平洋副热带高压在东亚上空的活动提供了参考依据。     

1988年8月广东省罕见异常天气的分析

本文分析讨论了1988年8月广东省出现异常天气的主要原因,并在此基础上提出一些可能成为此种反常天气预报线索的相关因子或前期征兆。结论认为,该月没有灾害性热带气旋影响广东,但同时却又出现较长的连阴雨天气,其主要原因是由于东亚大气环流出现异常——中纬西风带和西太平洋副热带高压脊均比常年偏南近十个纬度所造成。在这种类似于春末夏初的大尺度环流形势控制下,热带西北太平洋(包括南海)的局地条件不利于灾害性热带气旋形成,而更东面的海区生成的灾害性热带气旋则全部偏北行或转向;另一方面,季风雨带的位置比常年偏南得多,落在华南。 上述环流系统和天气的异常,与赤道东太平洋海温异常有一定关系,且海温变化超前。该年4—7月东亚西风环流指数的变化也提供了若干前兆。综合考察这些因素,有可能预先对这种环流和天气的异常作出定性的估计。      

2016-2020年广东省定量降水预报检验评估

对2016-2020年全球模式ECMWF和区域模式GZ_GRAPES、基于模式的解释应用和广东省气象局发布的定量降水预报(QPF)进行检验和评估.结果表明:ECMWF和GZ_GRAPES模式对一般性降水预报技巧在逐年提升,对大雨或以上的降水预报技巧的提升缓慢.GZ_GRAPES对大雨以上降水的预报技巧和定量降水预报的精...     

ANOMALOUS VARIATIONS OF GUANGDONG PRECIPITATION IN SUMMER IN RELATION TO MONSOON

The relationship between the variation of precipitation in Guangdong Province is investigated using the correlation analysis and composite comparison methods in conjunction with precipitation data from 36 surface weather stations in the province and reanalyzed 850 hPa data from NCEP, U.S.A. A significant positive correlation is found between the variation of precipitation in summer there and the intensity of the southwesterly over the South China Sea though without being so inconclusive that a strong southwesterly over the sea is accompanied by more rain in Guangdong. For the front-associated flood season in April-June, the former is a carrier of rainwater for Guangdong but with insignificant linkage with the intensity of the southwest monsoon. There is even such a situation in which the precipitation gets stronger though with a weakened southwest monsoon from the tropics in May-June, which is mainly attributable to the increase of monsoon from the subtropics. For the typhoon-associated flood season in July-September, the Guangdong precipitation increases as the southwest monsoon strengthens over the central and northern South China Sea and the subtropical monsoon reduces its effects on the province.     

南海夏季风爆发前后华南前汛期降水日变化对比分析

利用华南地区248个国家级地面气象站逐小时降水数据和14个探空站数据,分析了2003—2016年4—6月华南前汛期降水日变化特征。据南海夏季风爆发时间,将降水分为爆发前后两个时段。华南地区主要存在两条大雨带,一个位于云贵高原至南岭山脉以南,另一个位于广东沿海地区。偏北雨带集中发生在后半夜至清晨时段,偏南雨带集中发生在中午至下午时段。南海夏季风爆发前后,降水量不存在明显相关性,相关系数较大时次位于中午至下午时段。前后期年降水标准差在0.5附近,变化幅度明显时段主要集中于凌晨至清晨。午后出现3 h多年降水量变化幅度最大值,最小时段为中午12时。降水量、降水频率和降水强度的经向分布特征明显且相似:降水量和降水频率在112 °E附近出现日变化转折,以西多出现不稳定夜雨,以东白天降水波动较大。在南海夏季风爆发前,降水特征主要表现为西部高频、南部高强,在清晨更多作用于对暴雨系统的增长;季风爆发后则表现为西北-东南南的高频率高强度降水形态,在傍晚更多作用于增加降水发生频率。