1991年江淮梅雨期欧洲中期天气预报中心降水预报的检验

1 前言1991年5—7月江淮地区出现了异常的梅雨天气,梅雨开始得早,持续时间长,强度大,从降水预报的观点看十分困难,对于降水数值预报难度尤其大。目前国内外的降水预报虽然有一定能力和技巧,但要较准确地预报这次特大暴雨还是有很大困难的。欧洲中期天气预报中心制作的预报,目前放认为     

1991年江苏梅雨期内水汽输送特征的诊断分析

本文采用60°E—160°E,60°N—5°S范国内,1000hpa至300hPa各标准等压面上经纬格距均为2.5°φ的格点场资料,计算了:(1)1991年两段梅雨期内(5月21日—6月19日、6月28日—7月15日)水汽总输送量,水汽涡动输送量,平均经向、纬向水汽输送量等;(2)固定区域(117.5°E—122.5°E、30°N—35°N)内务标准层上三段(加入梅雨中断期6月20日—6月27日)内东、西、南和北各剖面上水汽输送量及水汽收支;(3)固定区域内各剖面上整层的水汽输送和水汽收支的时间分布后,得出了一系列有意义的结果。     

1996年与1991年梅雨期灾情及致灾因素对比分析

１９９６年安徽省的梅雨总量与１９９１年相近，但洪涝灾害造成的经济损失仅是１９９１年的１／２。分析认为：１９９６年梅雨期的非稳定性暴雨（暴雨落区多变）是主要因素，梅雨期集中，暴雨落区偏南，梅雨前期雨水偏少也是重要原因。并对１９９１年和１９９６年梅雨期稳定性暴雨（暴雨落区少动）和非稳定性暴雨的环流特征、影响系统进行了分析对比。     

1991年夏东亚阻塞高压形成的诊断分析

文中将１９９１年夏季在东亚地区发生的阻塞高压分为发展期,旺盛期及衰亡期等３个阶段进行了细致的诊断分析。发现在东亚阻塞高压的第一、二阶段其上游有明显的波活动通量与２～６ｄ尺度的Ｅ矢量通量传播。即定常罗斯贝波的传播与天气尺度扰动的共同作用有利于东亚阻塞高压的维持。第一阶段西风气流的分支处有比第二阶段更为明显的南北向分布的涡动位势涡度的辐散辐合偶极子说明了天气尺度扰动给阻塞高压的发展提供了很重要的能源,显然天气尺度扰动在阻塞高压的发展阶段起着比旺盛阶段更为显著的作用。本文还注意到乌拉尔阻塞高压的崩溃与东亚阻塞高压形成的某些联系。     

江淮梅雨期极端降水的气候特征

应用1959—2000年江淮地区76站逐日降水资料,对梅雨期月降水量进行REOF分解。将江淮区分为4个具有不同梅雨期降水空间分布特征的区域,进而分别分析这4个区域梅雨期暴雨以上极端降水的季节、年际和年代际变化特征,以及周期振荡和突变性质。结果表明:4个区暴雨以上极端降水总量和极端降水日数最大值均发生在梅雨期,梅雨期极端降水呈上升趋势,且具有不同的年际和年代际变化特征;江淮西南区梅雨期暴雨总量和暴雨日数在20世纪90年代还存在明显上升突变现象;4个区梅雨期极端降水存在不同时间尺度的周期振荡。     

江淮梅雨期最低气温的气候特征分析

利用江淮地区70个测站1961~2001年历年6月第2侯至7月第2侯最低气温资料,采用旋转经验正交展开(REOF)方法对江淮地区梅雨期最低气温场进行客观分区,并分析了各区域最低气温的长期演变趋势。结果表明:江淮地区梅雨期最低气温场可分为3个区域,各区域的最低气温均具有明显的年际、年代际变化特征,且存在着显著差异,其中东北区明显上升,而南方区和西北区呈降低趋势;各区域存在明显不同的年际、年代际方差构成、突变特征和多尺度振荡周期。     

1991 年江淮梅雨期OLR场的特征

该文利用美国NOAA卫星1991年（及1980和1985年）雨季候平均OLR资料及常规天气观测资料，对1991年江淮洪涝梅雨的OLR场特征进行分析。分析了1991梅雨期的OLR及其距平场以及季内变化（ISV）的经、纬向传播特征；揭示了ITCZ与副热带高压的变化与梅雨的关系以及青藏高原OLR的异常与梅雨的关系；指出西太平洋ITCZ的提前出现以及青藏高原冬季OLR的正距平（积雪少）是1991年洪涝梅雨提前发生的先兆。最后分析了1991年梅雨活跃期与中断期的OLR分布特征，并与印度季风雨相比较，发现两者开始日期     

1991年江淮梅雨期对称不稳定与降水关系的诊断分析

利用NCEP/NCAR再分析资料对1991年5月18日—7月13日江淮地区梅雨期的湿位涡、正压湿位涡、斜压湿位涡以及它们的扰动量进行了诊断分析,并讨论了经向风场及温度、湿度场和大气对称不稳定度的演变特征及其与降水的关系。结果表明:对流层低层的对称不稳定度与降水的发生发展有较好的对应关系,较强对称不稳定对应较强降水的发生,当对称不稳定度减弱,降水也随之减弱或渐止。对称不稳定度的大小与对流不稳定、惯性不稳定以及大气湿斜压性和风的垂直切变紧密相关。西南风活跃、冷暖空气交汇,形成对称不稳定倾斜上升气流区,是导致在梅雨锋上暖湿空气一侧发生强降水的重要原因。     

1991年梅雨期暴雨中两种尺度系统间位势转换的分析

本文应用平滑滤波方法，对特大洪水的1991年梅雨期一次暴雨过程中的两个时次分离天气尺度和次天会尺度系统。利用位势平衡方程，计算及分析这两个时次梅雨期暴雨区域的各层次及整层积分的天气尺度与次天气尺度系统间的位势转换量I及水平位势转换量IH、垂直位势转换星IV，得到了一些有益的非同于文献[1]、[]其它年份暴雨区域两种尺度、两个时次各种位势转换的结果。     

1991年梅雨期中冷空气活动的个例分析

通过对1991年7月4—6日江淮地区大暴雨过程中冷空气的轨迹分析表明，来自西北方向的冷空气造成了冷暖空气在长江流域的对峙和高原东侧50hPa槽的发展，后者又进而促使了梅雨锋上的气旋发展。     

江淮梅雨异常的大气环流特征

江淮梅雨是我国夏季风雨带向北推进期中的一个重要阶段。利用江苏省气象局提供的江淮地区1954—2001年入梅日期、出梅日期和梅雨量资料,详细讨论了江淮梅雨丰、枯梅年同期大气环流的差异。结果表明:丰梅年高层100 hPa南亚高压呈纬向分布,高压强度增强。中层500 hPa极涡强度增强,乌拉尔山高压脊强度增强,鄂霍茨克海阻塞高压强度增强,蒙古高压增强,东亚大槽位置较常年偏东偏南,120°E副热带高压脊线位于20°~25°N之间。低层850 hPa南半球越赤道气流抵达北半球后向北偏西方向伸展,与来自阿拉伯海、孟加拉湾的西南气流和副热带高压西南侧的东南气流在南海北部汇合,在我国江淮流域形成一条准东—西向的强风速辐合带,一直延伸到国际日界线附近。丰梅年低层辐合增强,高层辐散增强,高低层抽吸作用增强,垂直运动增强,对流旺盛,有利于梅雨的异常偏多;枯梅年则反之。     

梅雨期一个伴有前导层状降水对流线的结构特征

采用美国ERSL实验室LAPS系统融合NCEP 1°×1°逐日再分析资料、业务观测和雷达资料,分析了2007年6月18日发生在湖北中部的一个伴有前导层状降水对流线发生、发展及消亡的结构特征。结果表明,该系统在雷达回波上主要分为两部分：后方回波强而窄的对流带和前方回波相对弱的宽层状降水区,在对流带和层状降水区之间有一条回...     

马斯克林高压对江淮地区梅汛期降水的影响

利用1951-2002年NCEP/NCAR再分析资料和中国160站月降水资料,分析了马斯克林高压对江淮梅雨期降水的影响.结果表明:当年4-5月马斯克林高压对6-7月江淮梅汛期降水的影响最大,江淮地区梅雨与前期春季马斯克林高压存在显著正相关关系,梅汛期的大气环流与春季马斯克林高压联系紧密,春季马斯克林高压偏强,则东亚夏季风偏强、副热带高压偏强、副高西脊点偏西、副高北界偏南,有利于江淮地区梅汛期降水增加;反之亦然.研究还表明,马斯克林高压对江淮南部地区梅汛期降水影响较大,对江淮北部不明显.     

江淮梅雨分区特征的比较研究

对江淮地区63站1957—2003年6—7月平均的月降水、梅雨期降水量和入梅期进行旋转经验正交展开, 将江淮梅雨区分为中心区、东南区和西北区。三子区入梅出梅的早晚顺序依次为东南区、中心区、西北区, 与雨带地理位置的时间变化一致。三子区梅雨参数存在不同的年际、年代际变化特征。在趋势变化上, 西北区与其他两区的差异很明显。中心区和东南区的梅雨长度和梅雨量存在上升趋势, 出梅期推迟; 西北区梅雨参数的变化与中心区、东南区相反。分析江淮各子区梅雨异常所对应的环流形势结果表明:北半球500 hPa高度场各区多雨年减少雨年的差值图上都呈现正负相间的波状结构, 东南区与中心区的正负差值分布型类似, 但比中心区的略偏东和偏南; 西北区与中心区、东南区呈现出相反的形势。各区早入梅年减晚入梅年北半球的500 hPa高度场正负差值分布形势基本类似, 但东南区较中心区偏东, 西北区较之偏西。     

近50a江淮梅雨期暴雨的区域特征

利用江淮地区44个站1954-2003年近50a逐日降水资料，采用模糊聚类和经验正交函数分解（EOF）方法分析了江淮梅雨期暴雨的时空变化特征。结果表明：梅雨期暴雨量存在显著的区域差异，可以分为南、北两个区；梅雨期暴雨量具有显著的候际、月际、年际和年代际变化特征，南区暴雨量峰值出现在6月第5候，北区峰值出现在6月第5候和7月第1候；南区暴雨贡献率大于北区，而北区暴雨集中率大于南区；南区暴雨量长期变化呈显著的上升趋势，而北区变化不明显；南北两区暴雨量均存在不同时间尺度的振荡周期。     

江淮流域梅雨锋暴雨南北雨带干冷空气侵入作用的对比研究

对2007—2011年梅雨期江淮流域降水进行统计分析,确认此时段降水频次与降水量空间分布在淮河与长江中下游,形成两个分离的多降雨区。长江与淮河两分离雨带在盛行中尺度系统、空间结构、梅雨锋位置、水汽输送通道、暴雨落区、干冷气团入侵以及干冷动量南移等方面,均有各自特征。在主导高空环流下,更多低涡暴雨(77%)位于长江流域,更多辐合线暴雨(86%)发生在淮河流域,这些盛行的浅薄降水系统,造成梅雨暴雨雨强大、风速小的特征。长江流域低涡环流引导水汽输送来自南海与东海两地,因而暴雨范围更大,雨带更宽,而淮河流域辐合线主要水汽来源仅为南海。假相当位温表现的梅雨锋作为干冷空气的前缘,在淮河流域因辐合线结构垂直剖面陡峭,在长江流域因低涡环流,形成干冷和暖湿气团的层次叠加混合。在梅雨锋北侧,干冷空气从对流层中高层向下侵入,在淮河流域位置较长江流域偏高且狭窄。湿位涡垂直分布显示,暴雨区与湿位涡斜压项大于0的正涡度发展区对应。干冷动量中心的下传与湿位涡斜压项小于0对应,下传时向南移,其前缘对暴雨雨带位置有指示性;其南下速度,因纬度与密度差异,在淮河流域移速小于长江流域。     

黄山地区梅雨期暴雨个例的诊断分析

应用NCEP再分析资料,通过计算ω方程非绝热加热项对垂直速度贡献大小,详解非绝热加热凝结潜热释放对梅雨暴雨反馈机理,分析黄山地区2008年6月9-10日连续两场梅雨期大暴雨动力特征,表明潜热释放加强了暴雨区垂直运动和暴雨中尺度系统发展;梅雨锋上降水存在两种不同性质降水:一种是与切变线、低涡等相联系的大尺度连续性降雨,另一种是因对流性降水加热造成中尺度强降雨;其次黄山山脉地形及其摩擦对暴雨的增幅作用也不可忽略.     

基于拉格朗日法的水汽输送气候特征分析——江淮梅雨和淮北雨季的对比

利用基于拉格朗日方法的轨迹模式（HYSPLIT_4.9）,结合海量气块追踪分析法,对比了江淮梅雨和淮北雨季平均水汽输送特征,从水汽来源及源地贡献方面探讨二者的相对独立性,对比两雨季降水异常年水汽输送特征。结果表明,气候态上,江淮梅雨的水汽输送主要来自印度洋、太平洋、孟湾—南海,其中来自印度洋的水汽输送贡献最大,超过50%;淮北雨季来自印度洋、欧亚大陆、孟湾—南海、太平洋的水汽贡献差异不大,但与江淮梅雨的水汽源地对比,淮北雨季来自印度洋的水汽输送贡献少20%,而欧亚大陆偏多19%。对比降水异常年发现,来自印度洋、孟湾—南海以及欧亚大陆水汽贡献的变化对江淮梅雨和淮北雨季降水异常有重要影响。江淮梅雨偏多年,印度洋的水汽输送贡献比梅雨偏少年减少17%,孟湾—南海则增加了11%。在淮北雨季偏多年,印度洋的水汽输送贡献比偏少年多19%,孟湾—南海和欧亚大陆的水汽输送则分别减少6%和17%。     

2016年01号台风“尼伯特”对一次梅雨期降雨影响的数值试验

本文应用分段位涡反演方法和中尺度WRF模式研究了2016年01号台风“尼伯特”对一次梅雨锋降水的影响,研究结果表明:减弱（增强）台风之后,降雨区的水汽通量增加7.34%（减少6.67%）,动能增加7.78%（减少5.36%）,对流有效位能增加6.66%（减少5.71%）。江淮地区降雨量出现累积降雨量增加10.21%（减少8.13%）。台风“尼伯特”在其加强、靠近中国大陆的过程中,迫使西太平洋副热带高压（简称副高）北抬东撤,阻碍了沿副高边缘输送至江淮地区的水汽和热量,间接导致该地区降水显著减少至消失;此外台风增强过程中,本体环流对于水汽和能量的消耗增大,导致孟加拉湾输送至江淮降雨区的水汽和能量的减少,直接导致梅雨锋降水过程中止。