桂林暴雨天气的螺旋度特征及应用

应用常规探空资料,对桂林地区１９８８￣１９９７年１０ａ间的汛期（４￣９月）的暴雨天气的螺旋度进行了分析。结果表明,大多数大暴雨天气过程的螺旋度的峰值出现于０２时。螺旋度可以作为一个预报大暴雨天气的新参数加以应用。     

两次持续性暴雨天气的螺旋度对比分析

本文利用常规观测资料、逐小时区域自动站观测资料、NCEP1°× 1°逐6小时再分析资料等对安顺2019年6月5-11日和9月5-10日的持续性暴雨天气进行分析,结果表明：（1）6月5-11日天气过程主要是由于两高之间不断有短波槽东移造成的,9月5-10日天气过程主要是由于副高稳定少动,西南涡在副高外围稳定维持较造成的;（2）垂直螺旋度垂直积分越大越有利于产生强的短时强降雨,垂直螺旋度强中心发展高度越高越有利于短时强降雨持续不断的产生;（3）水汽垂直螺旋度在这2次持续性暴雨天气过程中对短时强降雨的发生和降雨强度有很好的指示,水汽垂直螺旋度在短时强降雨出现前6小时出现增大,且中心值越大短时强降雨强度越强,在短时强降雨发生期间迅速减小;（4）6月5-11日天气过程中,质量垂直螺旋度值增大-减小得越多,出现的短时强降雨强度越强。     

2次持续性暴雨天气的螺旋度对比分析

该文利用常规观测资料、逐小时区域自动站观测资料、NCEP 1°×1°逐6 h再分析资料等对安顺2019年6月5—11日和9月5—10日的持续性暴雨天气进行分析。结果表明：(1)6月5—11日天气过程主要是由于两高之间不断有短波槽东移造成的,9月5—10日天气过程主要是由于副高稳定少动,西南涡在副高外围稳定维持较造成的;(2)垂直螺旋度垂直积分越大越有利于产生强的短时强降雨,垂直螺旋度强中心发展高度越高越有利于短时强降雨持续不断的产生;(3)水汽垂直螺旋度在这2次持续性暴雨天气过程中对短时强降雨的发生和降雨强度有很好的指示,水汽垂直螺旋度在短时强降雨出现前6 h出现增大,且中心值越大短时强降雨强度越强,在短时强降雨发生期间迅速减小;(4)6月5—11日天气过程中,质量垂直螺旋度值增大—减小得越多,出现的短时强降雨强度越强。     

我国螺旋度的研究及应用

对自20世纪90年代以来至今国内关于螺旋度理论及应用研究工作进行了较系统地总结,将螺旋度归类为垂直螺旋度、水平螺旋度及完全螺旋度,同时又将垂直螺旋度划分为局地垂直螺旋度和积分垂直螺旋度,详细介绍并给出了每一类螺旋度的计算表达式以及其在天气诊断分析中的应用状况,对螺旋度的应用研究现状进行了简单地分析与讨论,最后展望了未来螺旋度研究与应用的发展方向。     

螺旋度在暴雨天气分析与预报中的应用

利用常规探空资料，对３次不同系统产生的大暴雨天气过程进行了螺旋旋度分析，结果表明，暴雨区上空７００ｈＰａ以下螺旋度为正，３００ｈＰａ以上为负；暴雨产生在低层正螺旋度中心与高层负螺旋度中心相配合，中低层高温高湿和有对流不稳定能量储存的高能舌区。     

西北地区东部三次暴雨天气的螺旋度分析

利用T10 6数值预报模式 1°× 1°的标准等压面的格点资料 ,计算了K -螺旋度 ,对近年西北区东部的三次暴雨天气过程进行了螺旋度分析。结果表明 ,螺旋度的分布可以反映出高空天气系统的位置极其演变情况 ,暴雨区上空螺旋度的配置为上层负值、下层正值 ,30 0hPa以下为正的螺旋度 ,最大中心一般在 70 0～ 4 0 0hPa。     

MCC引发的暴雨天气过程垂直螺旋度分析

利用地面自动站观测资料、高探空资料、NCEP再分析资料和FY−2G卫星TBB资料,对发生在攀西地区南部的一次由MCC引发的暴雨天气过程的形成机制、TBB及垂直螺旋度特征进行分析。结果表明：暴雨天气过程是由南亚高压、高空槽、切变线等系统共同影响产生的;MCC发生在高能高温高湿的不稳定层结中,强降雨主要发生在TBB低值区及梯度大值区,MCC主体的移向与强降雨移向基本一致;垂直螺旋度高层负、中低层正的配置有利于暴雨的发生,且垂直螺旋度中心值越大降雨强度越大;700 hPa高度层上垂直螺旋度与切变线及未来6h的水汽通量辐合中心有较好的对应关系,对未来6 h降雨有一定的指示意义。     

一次山东春季大暴雨中螺旋度的应用

2003年4月17~18日山东春季大暴雨过程与暖切变、850 hPa中尺度低涡的发生发展、高温和丰沛的水汽密切相关。利用中尺度有限区域模式MM5对大暴雨过程进行了数值模拟,在数值模拟比较准确的基础上,利用模式输出的细网格资料,根据螺旋度(Helicity)理论结合稳定度条件,对这次暴雨演变过程中的螺旋度进行了诊断分析。结果表明,强对流和暴雨发生在不稳定大气中,正螺旋度大值中心出现的高度与对流发展强弱有关;500 hPa螺旋度正值区长轴与造成强对流的暖区弱切变和雷达带状回波走向一致;大暴雨产生在850 hPa螺旋度中心附近,螺旋度的强度变化对强对流系统的移动、发展及暴雨的发生有一定的指示意义。     

螺旋度在我国多种灾害性天气研究中的应用进展

螺旋度是描述大气动力性质的一个重要物理量。伴随着其理论上研究的不断深入,对其应用研究也取得显著进展,尤其在台风、暴雨、暴雪、沙尘暴、强对流等灾害性天气诊断分析及预报工作中得到了广泛应用。本文对螺旋度理论在上述灾害性天气应用中的研究工作进行了全面、系统地归纳、总结、并对未来关于螺旋度的应用研究工作进行了有意义的展望。     

“09.5”广东特大暴雨过程的螺旋度特征

分析“09.5”广东特大暴雨过程的水平螺旋度和垂直螺旋度分布特征,结果表明:两者的作用有所不同.水平螺旋度有较好的预示性,与天气系统相对应;垂直螺旋度与暴雨的落区和强度有良好的对应,反映了天气系统的维持和发展状况以及天气现象的剧烈程度.螺旋度作为一个重要的物理量,对暴雨的分析预报有一定的指示作用和应用价值.     

切变风螺旋度和热成风螺旋度在东北冷涡暴雨中的应用

引入切变风螺旋度和热成风螺旋度, 并将其应用于东北冷涡暴雨的诊断分析。理论上, 切变风螺旋度定义为风速垂直切变与绝对涡度矢量的点积, 表示风速垂直方向的分布不均匀对涡管的扭转效应, 由扭转项和垂直涡度的辐合辐散项两部分组成。热成风螺旋度是在切变风螺旋度的基础上利用地转关系和热成风关系得出的简化形式, 其强度和符号取决于上升气流和暖湿空气的配置。相对于切变风螺旋度, 热成风螺旋度的计算只需要单平面层的资料即可, 避免了垂直差分计算, 这大大弥补了台站观测中垂直层密度稀疏或者边界层的处理等问题的不足, 使得计算大大简化, 便于业务应用。在以上定义和理论分析的基础上, 选取一次东北冷涡降水过程进行数值模拟, 利用模式输出的中尺度资料, 诊断分析这次降水过程中的切变风螺旋度和热成风螺旋度。分析表明, 降水中心位于切变风螺旋度的正值和负值区的边界, 与降水的强度变化一致; 而作了热成风近似后的切变风螺旋度中的扭转项 (即热成风螺旋度), 与切变风螺旋度相似, 也能较好地诊断降水和对流 (尤其是强降水和强对流) 的发展, 而且其对暴雨的诊断优于传统的螺旋度。     

螺旋度应用研究综述

螺旋度是一个描述环境风场气流沿运动方向旋转和运动强弱的物理参数,它反映了大气的运动场特征,能够很好地描述大气运动的性质和特点。文中介绍了螺旋度的理论研究动态和主要应用结果,从螺旋度诊断天气系统领域的拓展,螺旋度自身理论的不断完善以及螺旋度在应用研究中存在的不足等方面进行分析,指出螺旋度是天气预报以及与暴雨有关研究工作的最好工具之一,同时对螺旋度应用的研究前景作了展望。     

桂林机场雾的天气统计特征分析及预报初探

对1986-1995年桂林机场的历史资料进行统计分析,从而得到桂林机场雾的分布特征及变化,并将桂林机场的雾分为辐射雾和伴随“两低”天气产生的雨雾两类,分别对其形成的天气形势、雾散时间的预报进行分析研究,为今后预报和分析桂林机场低能见度天气提供了有用的参考依据和预报思路。     

螺旋度及其在天气诊断分析中应用研究的进展

对螺旋度的理论研究动态及其主要应用结果作了综合评述，并对该领域的研究前景作了一定的展望。     

垂直能量螺旋度在双流机场雷暴预报中的应用

文章引入垂直能量螺旋度指数的概念,并利用NCEP 1°×1°再分析资料,将其应用于双流机场2011年5月8—9日出现的雷暴天气过程,并对2009—2012年双流机场出现的32次雷暴天气过程进行统计,验证垂直能量螺旋度指数的有效性及普适性。结果表明,该指数综合反映了对流天气发生时的热力效应和动力效应,有明确的物理意义,是诊断和预报强对流天气的有效指数;垂直能量螺旋度对预报双流机场未来3h以内的雷暴天气有一定的指示意义,雷暴天气一般出现在垂直能量螺旋度大于0.62×10-5J·m·kg-1·s-2的条件下。     

螺旋度在对流天气预报中的应用研究进展

螺旋度表征流体旋转与沿旋转方向运动的强度,在等熵流体中具有守恒性。螺旋性是维持大气运动的基本物理图案：边界层流体、湍流、强风暴、热带气旋等都有较强的螺旋结构;对流风暴常发生在螺旋度值大的地方,流体稳定性与螺旋度密切相关,高螺旋度阻碍了扰动能量串级,对超级单体风暴的维持有重要作用;z螺旋度对大范围暴雨有较好的指示意义。风暴相对螺旋度对决定对流风暴类型有重要作用,其大小决定超级单体是否能形成中气旋,同时,其对冰雹预报有一定的指示意义;风暴相对螺旋度用于预报时计算的难点在于确定预报风暴移动速度。热力场与螺旋度有内在联系,地面相对螺旋度可视为地转风或实际风引起温度平流的一个量度。     

用热成风螺旋度诊断强对流灾害天气

对2006年7月中下旬由西太平洋地区生成,登陆我国,并对我国造成严重影响的强热带风暴"碧利斯"(0604号)和台风"格美"(0605号)的基本情况做了详细的总结,并基于武汉暴雨所AREM(Advanced Regional Eta Model)模式预报的700 hPa流场、900 hPa风场及降水量场,就模式对台风登陆时间、登陆地点、移动路径及其引发的附近最大风力和降水过程的预报情况做了分析.结果表明:"碧利斯"达强热带风暴强度,于7月14日12:50在福建霞浦登陆,后西行,造成位于21°N以北、28°N以南东西向的带状雨区,"格美"为台风强度,于7月25日15:50在福建晋江围头镇登陆,后西行,造成华东南地区近西南-东北走向的雨带,两台风给沿途及附近省份造成严重的气象灾害和人、财损失;AREM模式总体上对两台风附近最大风速,风雨带的基本位置、形态、走势、强度预报较好,对一些强降水中心的预报较为理想,但多数强中心的预报与实况存在位置和强度上的偏差;模式对于台风登陆时间和地点的预报较好,偏差较小,对于两台风西行走势的预报也基本符合实况,但也存在一定的预报位置偏差.     

局地分析和预报系统(LAPS)及其应用

通过2006年7月1～31日逐日08:00探空资料计算1000～100 hPa各层的热成风螺旋度,分析热成风螺旋度在各层等压面以及垂直剖面图上的分布与强对流灾害天气的关系.结果表明:强对流灾害性天气出现前,当地到邻近上游地区有正热成风螺旋度高值区(中心)存在,当高值中心数值很大、正值区垂直方向层次较厚时,出现的对流性灾害天气强度较大,出现站点数较多.热成风螺旋度正值中心出现在强对流灾害天气产生以前,且有6 h以上的提前量,因此可以用热成风螺旋度诊断强对流灾害天气,作为预报指标,建立预报概念模型,为强对流灾害天气预报提供依据.     

1998年秋至1999年春桂林干旱特征及成因分析

分析了１９９８ 年８月到１９９９ 年４月中旬桂林发生的秋冬春连旱的特征, 对干旱成因作了分析, 指出各季节中影响桂林的主要天气系统的异常变化和西南低压的增强、环流稳定以及中南半岛高压（脊） 强大是造成干旱的主要成因