与低空急流相伴的暴雨天气诊断研究

对江淮流域8例与低空急流相伴的大暴雨天气过程进行了热力学、动力学特征分析。结果表明:从散度方程的计算看,在低空急流的左前侧有较强的辐合增强区,有利于该地区出现强暴雨天气。条件对称不稳定通常与α中尺度雨带的发展有关。本文发现当条件对称不稳定区与低空急流的加强相联系时,有利于湿位涡的发展,对该地区强天气的发生有利。最后就各种物理量诊断的综合分析,提出未来暴雨天气的落区预报方法。     

低空急流与山西大暴雨的统计关系及流型配置

利用山西省气象信息中心归档的109个测站1957—2008年的暴雨观测资料、高低空常规气象观测资料及山西省水文站的部分暴雨监测资料,研究了低空急流与山西省区域性暴雨、大暴雨以及特大暴雨的特征。结果表明:1957—2008年的192个暴雨日(区域性暴雨)、118个大暴雨日、10个特大暴雨日,有偏南风(或偏东风)最大风轴相伴出现的分别有165,110和10次,分别占其总次数的86%,93.2%和100%,表明其预示性极强;当山西大暴雨中有台风介入时,台风一般沿25°N以南西行,在其北侧与副热带高压之间形成强的东到东南风带,经鄂西北、豫西一带受西风槽或高原低值系统前部的偏南气流阻挡折向西北使副热带高压西北侧的西南气流加强,形成中尺度低空西南急流;当无台风介入时,热带辐合区一般在17°N以南,高原低值系统活跃,副热带高压与高原低值系统之间形成的天气尺度西南低空急流常常伸向黄河中游,大暴雨的落区主要在太原以南地区;根据高、低空急流的位置以及有、无台风介入,归纳出的6种大暴雨预报模型基本涵盖了山西大暴雨的落区与中、低空急流的关系,但中、低空急流的类别、位置不同以及经、纬向副热带高压、500hPa急流、西风槽、高原槽和台风等的不同配置,可使大暴雨的落区和强度不同。     

一次持续大范围暴雨过程诊断分析

利用常规观测资料、NCEP再分析资料等对2010年7月10—13日江苏持续大范围暴雨过程进行诊断分析。结果表明:持续渗透的冷空气和同时存在东西两股水汽通道是此次持续大范围暴雨过程产生的关键;高空急流的位置对暴雨的落区有明显的指示作用,而低空急流的强弱对降水量的大小起着决定性的作用。当高空急流南侧的急流风速等值线密集区在3个纬距内急流风速差达到10 m/s,同时低空急流中心达到12 m/s时,在两个急流带之间易产生区域性暴雨或区域性大暴雨天气;涡度和散度场的高低空中心与暴雨的落区有很好的对应关系;对高低空急流、涡度、散度等时间平均场的分析,可以判断持续大范围暴雨过程中区域性大暴雨的落区。     

辽宁地区大暴雨环境场和物理量场合成分析

利用1960—2013年辽宁省61个国家气象站地面降水观测资料和NCEP再分析资料,选取60次区域性大暴雨过程,采用天气学和物理诊断方法对暴雨发生过程中多个时次的环境场与物理量场进行了合成分析。结果表明:辽宁地区大暴雨天气是极地、西风带、副热带及热带系统相互作用的结果,低层冷式切变线带动极地冷空气从偏北路径入侵辽宁地区,西风带短波槽东移使低空急流加强,诱发地面辐合线锋生触发辽宁地区大暴雨。辽宁地区大暴雨的落区、强度与低空急流和冷暖空气的路径、强度密切相关;水汽条件和热力条件是产生强降水的基础,动力抬升条件是降水强度的决定因素。环境场和物理量场的合成分析揭示了辽宁地区大暴雨的共性,可为辽宁地区大暴雨预报提供参考。     

金华市一次暴雨过程成因及EC预报误差分析

利用常规气象观测资料、区域自动站加密资料、欧洲数值模式(ECMWF,简称"EC")资料对2018年5月7日08时至8日08时出现在金华市的一次暴雨过程进行成因分析,并将EC预报的环流形势、物理量场与实况进行对比分析,找出预报误差产生原因,提出春夏交替季节暴雨落区预报的订正着眼点。分析结果表明,此次暴雨落区沿850 hPa切变线呈带状分布,高低空系统呈后倾槽结构,强降水主要位于850 hPa切变线附近,地面倒槽顶后部;降水前期低空急流的建立为暴雨区输送了充分的水汽,与高空急流的耦合作用加强了上升运动;低层冷空气入侵为斜升不稳定提供了动力条件,江南倒槽及地面中尺度辐合中心的抬升触发作用加强了此次降水。而EC的暴雨落区预报偏东偏南,金华市暴雨漏报,浙南和东南沿海的暴雨空报,其主要原因:一是形势场和物理量场预报与实况有偏差;二是没有考虑到高低空系统呈后倾槽配置,暴雨倾向于出现在倒槽后部。低层弱冷空气迫使暖湿气流爬坡斜升,使暴雨落区偏北;三是没有结合中尺度模式来调整中尺度辐合中心的位置;四是没有根据特殊地形的抬升作用来调整暴雨落区。以上4点也是对此次数值预报暴雨落区进行订正的着眼点。     

柳州后汛期一次大暴雨过程诊断分析

运用中尺度自动站资料、Micaps资料,对2014年9月18-19日柳州市出现的大暴雨天气过程进行了诊断分析,结果表明:(1)此次强降雨过程是由高空槽、低空低涡切变和地面弱冷空气共同影响造成,强降雨时间、落区与850hPa低涡切变有较好地对应关系,主要出现在低涡切变附近及其南侧.(2)此次强降雨过程出现在脉动风场中,即低空急流以脉动的形式出现:白天切变线南侧风速减小,无急流表现;夜间切变线南侧风速增大,表现出急流,ECMWF和T639产品08时的起报场较好地预报出了这种急流脉动.     

用L指数作广东暴雨短期落区预报

本文分析了产生暴雨的大气热力条件和暴雨与特定低空急流的关系。发现某些物理量在暴雨开始前18—30小时有突变现象。这种现象在其它的段不明显。把上述物理量组合成暴雨落区预报指数。在确定有暴雨产生的情况下,该指数参考低空急流的特定位置,能预报未来24小时前后暴雨产生的范围,7年来预报准确率在80%以上。这个方法对大雨落区预报也有参考价值。      

两次陕北暴雨过程热力动力机制诊断

利用常规气象观测资料、NCEP FNL分析资料（水平分辨率为1°×1°,时间分辨率为6 h）,对2013年7月21-22日和2014年7月8-9日两次陕北暴雨过程成因进行热力动力诊断,结果表明:两次陕北暴雨与高低空急流关系密切,暴雨带位于低空急流左侧的水汽辐合区,“0721”过程低空急流更强,在高低空急流耦合的强上升运动区（延安）出现大暴雨。降水前期,两次过程大气均存在对流不稳定,切变线触发对流,产生强降水,而其释放的凝结潜热加热形成中低层大气的热力不连续面,湿斜压性及锋生增强,造成整层饱和大气的抬升,维持强降水。“0721”过程前期对流降水的潜热释放更大,由此反馈的低空急流及锋生更强,出现大暴雨天气。广义对流涡度矢量垂直分量很好地描述了两次暴雨过程高低空急流耦合作用以及凝结潜热释放增强的锋生作用,其变化趋势能够反映降水的发展和减弱过程。暴雨出现在湿热力平流参数垂直积分大值中心及南侧的高梯度区,大值中心出现后约6 h会产生强降水,这对于强降水落区的预报有一定指示意义。     

急流在梅雨期持续暴雨过程中的作用

本文利用实况资料和客观分析资料,对造成江苏2010年7月9-14日的暴雨过程中高低空急流特点、配置及对暴雨的影响进行了分析.结果表明:高空动量下传,引起低空扰动加强,从而使得低空急流加强和维持.低层高能的平流为江苏境内暴雨和大暴雨的产生提供了充足的能量.低空西南风急流是暴雨产生的重要因子,仅在700 hPa出现强劲西南风急流,就可以导致江苏境内的强降水发生.分析还表明:阶段性暴雨起始的时候,暴雨落区上方都出现了负散度和正散度相互交错的情况,直至6h后才有高空辐散低空辐合的典型形势.高低层急流配置和次级环流的维持为暴雨的持续提供了有利条件.     

高、低空急流对“86.3”桂北大暴雨的贡献

1983年6月19—22日广西北部出现了该年汛期中最强的一次连续大暴雨过程。过程期间有25个县、市出现了两天以上的大暴雨,其中连续三天出现大暴雨的有14个县、市。 我们以200毫巴代表高层,850毫巴代表低层,分析了暴雨期间逐日风场,发现:大暴雨期间,高层在28°—30°N一带稳定维持着一支副热带急流,而在低空则维持着一支西南风急流和偏南风急流。暴雨区始终位于高空副热带急流右侧、低空急流左侧。高、低空急流的这种配置对这次大暴雨有十分重要的贡献:     

“21·7”河南极端暴雨多模式预报性能综合评估

采用CRA、邻域TS评分、FSS等多种空间检验方法,对多个不同尺度业务数值模式在“21·7”河南极端暴雨过程中的预报性能进行了综合检验评估,并从低空急流、水汽辐合和热力条件等方面对模式偏差原因进行诊断分析。结果表明:1)在24 h大暴雨降水位置预报偏差上,WARMS预报性能最优,GRAPES_3 km次优;大暴雨降水预报范围与实况相当时,RMAPS降水强度预报较实况明显偏强,且落区较实况出现持续偏西的特征;2) GRAPES_3 km和WARMS预报3 h累积降水的位置偏差更多表现在经向方向上,且离散度较大,但在更临近预报时效经向偏差明显减小,而纬向偏差则随预报时效变化较小;RMAPS的位置偏差主要表现在纬向方向上,19—21日分别有86.7％、91.3％、72.7％的降水个体预报偏西;3) WARMS对低空急流和水汽辐合预报偏弱导致其对19—20日降水强度估计不足,EC和RMAPS对19—20日低空急流预报明显偏西是导致降水落区位置存在偏差的主要原因;MESO对20日急流和水汽辐合发生时间及位置预报较好,但明显偏弱的热力条件导致其缺乏对极端强降水的预报能力;4)21日,MESO和RMAPS预报低空急流过多的偏东分量导致其在太行山陡峭地形处预报了偏强的地形增幅降水;EC和WARMS预报低空急流风向更接近实况,但对低层水汽辐合强度和时间的预报偏差导致预报降水个体出现了较明显的经向位置偏差。     

2005年陕西第一场透雨诊断分析

通过资料分析,得到运城市范围内大暴雨的分布地域,认识了大暴雨的产生是多种天气尺度相互作用的结果,提出大暴雨落区预报关键掌握850 hPa低空急流的建立,500 hPa西风带急流的出现,热带的副热带高压、台风的活动。     

黔东南一次暖区暴雨天气过程雷达回波特征分析

该文利用常规气象资料、雷达资料及地面区域自动站资料对2016年7月20日黔东南暴雨过程进行了分析。结果表明:(1)高空前倾槽东移,副高稳定略西伸北抬,低空急流建立及加强,地面辐合线共同作用带来此次大暴雨天气过程,热带型中-β尺度强对流回波中镶嵌多个中-γ尺度的对流单体所产生的"列车效应"是暴雨产生的直接原因。(2)"逆风区"的出现及其所在的位置与PPI强度图上强回波区有很好的对应关系,对暴雨的落区预报有很好的指示作用。(3)从暴雨的不同时期来看,在VAD风廓线产品(VWP)中,"ND"区域的消失和出现对强降水的生消都有很好的指示作用,低空西南急流的脉动与强降水的发生发展有密切关系,对强降水的预报有很好的参考价值。     

20120705河南省区域性暴雨中尺度特征分析

为研究区域性大暴雨的特征与机理,利用NCEP资料、常规探空资料、卫星云图、雷达及区域站观测资料对2012年7月5日河南省区域性大暴雨过程进行了诊断分析.结果表明:在低槽及副热带高压影响下,低空切变线、低空急流与地面中尺度辐合线相互作用产生了此次区域暴雨过程.冷空气的移动、对流层深厚的西南急流、中尺度辐合以及切变的形成和发展,对强降水有很好的指示作用.700 hPa等压面上正垂直螺旋度中心的移向和强度变化与降水落区及趋势变化有很好的对应关系,对区域强降水的落区有一定的指示意义.研究结果为改进区域大暴雨预报提供了有益的信息.     

贵州省2011年5月11日暴雨天气过程分析

该文根据贵州省七要素自动气象站雨量资料、区域自动气象站雨量资料、Micaps常规资料,应用天气学原理和方法对2011年5月10日20时—11日20时（北京时下同）发生在贵州省东南部的区域性暴雨天气过程进行综合分析,期望加深对低空急流与低涡切变共同导致贵州暴雨的认识,丰富这类天气系统配合下的贵州暴雨天气分析个例,为将来建立低空急流与低涡切变配合型贵州暴雨天气模型积累个例档案,为今后此类贵州暴雨预报与服务提供参考。结果表明：西南低空急流、低层切变辐合是形成此次暴雨的直接影响系统。低空急流向暴雨区提供了大量的水汽、能量和垂直上升运动条件,对此次暴雨天气过程的产生起主导作用。暴雨落区位于：六盘水市东部、黔西南州东部及南部,安顺地区南部,黔南州中部及南部,黔东南州大部,此天气系统配置对贵州暴雨落区预报具有指导性。此次区域性暴雨具有明显的MCC特征。     

2004—07—28新乡市大暴雨成因分析

从环流形势、单站气象要素及中尺度滤波分析等几方面对2004年7月28日新乡市大暴雨过程进行分析,结果表明:这次暴雨、大暴雨天气过程是副热带高压西伸北抬和西风槽东移及北方南下冷空气的共同影响造成的,副高西伸北抬的“突变”过程,是造成大暴雨的直接原因;中低层切变线的生成,为强对流天气的产生提供了动力条件;低空西南急流不仅输送暖湿空气,增强层结的不稳定性,而且可以产生低层扰动,触发不稳定能量的释放,新乡地区东南部位于深厚急流区入口处的左侧,是暴雨、大暴雨产生的关键部位;用T213的初始流场经滤波分析后,能清晰显示出形成大暴雨的中尺度辐合系统,对暴雨、大暴雨预报有一定的指示意义。     

陕西2003年盛夏连续性暴雨过程分析

利用实时资料和 T2 1 3数值预报产品 ,分析了 2 0 0 3年 7月 1 3日和 1 5日陕西连续性暴雨 ,结果表明 :活跃的副高是造成大降水的大尺度环流系统 ,70 0 h Pa低涡切变线、偏南急流持续出现为暴雨提供了动力和水汽条件 ,暴雨落区在高空急流的右侧辐散区和低空急流左前侧辐合区、低涡东部的重叠处 ;70 0 h Pa Q矢量辐合区与暴雨区有较好的对应关系     

2007年8月大连地区一次暴雨过程特征分析

运用常规天气图资料,并根据地面自动站和多普勒雷达等资料,综合分析了2007年8月10－12日大连地区暴雨天气过程。结果表明：地面中尺度气旋的生成和发展是产生大暴雨的动力条件,低空急流的建立为暴雨产生提供了大量水汽,稳定的高压坝是暴雨落区在大连出现的必要前提。     

梅雨期武汉地区的暴雨

梅雨期武汉地区暴雨预报难度较大,今根据1959年到1979年的28次的暴雨过程,从低空急流及低值系统两方面进行分析。一、低空急流与暴雨关系 1.低空急流标准:850或700mb任一层上芷江、长沙和南昌三站中有二站出现偏南风,风速≥12米/秒,定为低空急流。 2.低空急流与暴雨关系的统计分析: 从1959到1979年梅雨期的28次暴雨过程中,24小时前出现低空急流有23次,占82％;还有5次先出现降水,然后低空急流才建立。 (1)低空急流形成的方式: 从500mb上分析,低空急流形成主要有两种方式:     

钦州市2010年6月大暴雨成因分析

利用常规的天气图、物理量场及数值预报等资料,对2010年6月20-21日钦州市出现的大暴雨天气过程进行分析,结果表明:这次大暴雨过程主要是由于高空槽、低层切变南压和地面弱冷空气的共同作用所产生的。西南低空急流为本次暴雨提供了充沛的水汽和不稳定能量。预报员不能完全依赖数值预报产品,应根据实际天气情况及本地预报经验进行订正分析。