华南前汛期低空急流过程与广东暴雨的分析

近年来,气象工作者对低空急流的存在以及它和某些激烈降水的联系,作了日益增多的分析,引起了广泛的重视。对南海地区和华南的低空急流的存在,我们已给以注意和证实,并作过较为详细的个例分析,初步了解到华南前汛期低空急流的某些特征。本文试图在以往工作的基础上,进一步分析和概括华南前汛期低空急流过程的一般规律、天气特点和预报着眼点,为改进我省前汛期暴雨预报提供线索。我们重点分析了1974年4—6月的16次低空急流过程和1971—1974年4—6月14次本省重大暴雨过程,并且以850毫巴等压面西南风为代表,规定由北向南移的低空急流到达长沙以后,由南向北移的到达西沙以后才进行分析。     

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:     

浙江沿海在低空东南风急流影响下产生暴雨的二例

低空东南风急流对盛夏华北暴雨的贡献已为人们所注意。浙江省暴雨研究协作片普查1958—1977年4—10月除台风暴雨以外的本省大暴雨个例(定义为有一站日雨量≥100毫米,即算一个大暴雨日)共86例。按低空急流分类,得:西南风低空急流类51例,占59.3％;东南风低空急流类21例,占24.4％;无低空急流类14例,占16.3％。(东南风低空急流定义为:奄美岛、冲绳岛、石垣岛、台北四站中有一站850毫巴吹南南东—东南东风≥12米/秒即可)。东南风低空急流类主要出现在9—10月,占三分之二。我们从21例中挑出雨势较强、降水范围较大的两个例子进行粗略的分析,发现若干有趣的事实。 一、1960年9月22—24日例 1960年9月22—24日,浙江东部沿海到南部沿海受近海生成的东风槽的影响,出现一次较大的暴雨,     

用雷达风廓线产品分析一次暴雨与高低空急流的关系

利用2004年7月16日临沂市暴雨过程的新一代天气雷达风廓线资料和每小时的雨量资料,对比分析发现：暴雨过程具有明显的中小尺度系统影响特征,雷达风廓线资料可以很直观地显示西南气流风场的垂直结构和持久存在;高、低空急流及其向下的脉动与降水强度的增强有着紧密的联系;由低空急流向下脉动和加强引起的降水加强幅度要比单纯的高空急流向下脉动和加强引起的降水加强大得多,暴雨的产生主要由低空急流的下传和加强引起的;并利用表征高、低空急流下传程度的指数清楚地表示出降水强度与高、低空急流之间存在的密切关系.     

一种盛夏低空东风急流形成的探讨

在多年的天气预报实践中,本人认为盛夏大雨以上降水是与偏东风急流轴左侧阶气流辐合有关。当副高迅速加强西伸时,其西南边缘的东南风就增大,产生一支低空东南风急流,在急流的正涡度区内有大雨、暴雨以上天气发生。因此,预报这类大雨、暴雨就要着重考虑偏东风急流的生消问题。     

2014年河南汛期久旱转雨过程分析及模式预报检验

利用常规气象观测资料、土壤相对湿度监测资料以及数值模式预报产品对2014年汛期的久旱转雨过程进行了分析和检验。结果表明:环流调整是久旱转雨过程的必要条件;500h Pa高空槽东移配合中低层切变线和低空急流东伸加强及地面倒槽发展形成了此次天气过程;低空急流发展为此次暴雨提供充沛的水汽,暴雨落区与水汽通量和水汽通量散度以及垂直速度大值区位置相吻合,另外850~700h Pa大于64℃是此次暴雨预报的指标之一。对T639和ECMWF模式产品检验分析表明,两个模式都对稳定性降水预报有优势,ECMWF-THIN模式对降水预报有48小时提前量。     

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:     

基于“配料法”的东北冷涡暴雨预报研究

利用1961—2014年中国东北地区200个气象站逐日降水资料以及NCEP/NCAR再分析资料,研究了东北冷涡暴雨的气候特征,分析了低空急流、切变对冷涡暴雨的影响;诊断分析了可表征冷涡暴雨过程中水汽条件、动力条件、热力不稳定条件的比湿、水汽通量、水汽通量散度、散度、垂直速度、K指数等物理参数,研究了东北冷涡暴雨发生时上述各物理参数需要达到的阈值指标,利用研究的物理参数阈值指标以及低空急流和切变等配料因子构建了东北冷涡暴雨的"配料法"预报模型,结合ECMWF模式和T639模式数值预报产品将"配料法"暴雨预报模型进行了业务化应用试验及效果评估。结果表明,东北冷涡有66%会产生暴雨,冷涡暴雨多发生在7—8月;低空急流和切变对冷涡暴雨有触发作用,91.2%的冷涡暴雨发生时对流层低层存在急流或切变;基于"配料法"的冷涡暴雨预报TS评分比ECMWF模式和T639模式暴雨预报评分提高了7.4%和11.1%,且明显减少了暴雨的漏报率。     

塔里木东风低空急流在南疆暴雨和非暴雨过程中的差异

本文利用1981～2020年南疆台站降水资料和欧洲中心ERA5再分析资料,统计分析了塔里木东风低空急流与南疆降水的关系,通过合成分析,从动热力条件、水汽输送和超地转特性等方面对比分析了塔里木东风低空急流在南疆暴雨和非暴雨过程（即“空急流”过程）中的差异。结果表明：（1）塔里木东风低空急流对南疆暴雨有重要作用,随着降水等级的增强和强降水范围的增大,塔里木东风低空急流的出现比例迅速增多,南疆一半以上的大雨和暴雨日中都伴有塔里木东风低空急流,塔里木东风低空急流在南疆大范围暴雨过程中的出现率高达85.0%。（2）塔里木东风低空急流在南疆暴雨中向西部推进的更远,东风层更厚,并在南疆西部与偏西气流形成一个持久的东西风辐合带;在“空急流”过程中,塔里木盆地中部出现一支较强的偏北气流,切断了塔里木东风低空急流的西伸,使其主要维持在南疆东部,其东风层厚度也较南疆暴雨中略低。（3）与我国季风区“空急流”不同,塔里木东风低空急流的“空急流”具有较大的不稳定性,与南疆暴雨过程中的塔里木东风低空急流一样都具有超地转特性。（4）与塔里木东风低空急流相联系的偏东水汽输送路径是南疆暴雨过程的主要水汽输送通道,而偏西路...     

"020628"暴雨的诊断分析

利用T213资料对2002年6月27日夜里到28日上午出现的暴雨过程进行诊断分析。分析表明热力、动力、水汽条件在降水开始之前都有反映。T213预报的涡度、散度、垂直速度、水汽能量等物理量场分布和暴雨带有较好的对应关系。低空西南急流、中层偏西气流和高层西北风急流三支高低空气流的耦合是触发这次暴雨的机制，暴雨就落在低空急流的入口区的左侧、高空急流出口区的右侧。     

一次华北地区西南涡暴雨的数值模拟分析

采用WRFV3.01模式对2010年7月18—20日发生在华北地区的西南涡暴雨过程进行了模拟与分析。结果表明:这次西南涡暴雨主要降水机制是高低空急流的耦合。暴雨出现在低空急流的前方和高空急流的右后方;高空急流为强降水提供了高层的辐散场和高层的干冷空气,低空急流为降水区提供了充足的水汽和能量;这次西南涡降水有明显的暖锋降水性质。     

茂名一次暴雨低空急流脉动与强降水的关系

利用茂名博贺观测站提供的高时空分辨率的LQ-7风廓线雷达资料对茂名2008年6月5—6日暴雨过程的强降雨时段进行分析,结果表明:超低空急流风速中心的出现和较强降水的出现在时间上相吻合;低空急流的脉动及向地面扩展程度与中小尺度强降水之间有着密切关系,低空急流指数对强降水的出现和雨强的大小有一定的预示作用,对短时强降水的临近预报也有着指示作用。     

浙江省大暴雨落区预报初步总结

本文主要根据预报员暴雨预报经验,从暴雨形成的几个主要成因:切变幅合、低空急流、水汽条件和地形作用等几个方面,分析我省近二十年来出现的八十六次大暴雨的个例,以出现低空急流为起报条件结合环流形势分为:低空西南风急流、低空东南风急流和低空无急流三大类,而我省大暴雨过程与低空急流有关的占83.7％。所以从注意低空急流的出现为起报条件,对预报我省大暴雨有一定启示作用,并在分析的基础上归纳出几种大暴雨落区预报模式,为我省大暴雨落区预报提供了一些分析依据。     

“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。     

南亚高压和高低空急流对2010年浙江梅汛期暴雨的影响

利用常规气象站资料和美国NCEP/NCAR再分析资料,分析了2010年浙江梅汛期降水特征及南亚高压和高低空急流对梅汛期暴雨的影响。结果表明:(1)2010年浙江入、出梅偏晚,梅期明显偏长;降水偏多,强降水集中在浙江西南部,并逐渐向南北阶梯递减;暴雨过程频繁,降水集中,阶段性明显;(2)梅汛期间南亚高压主体偏强,加强中南北振荡和东西进退明显。高压脊线的南北振荡与强雨带南北摆动有一定的相关性。南亚高压在稳定状态或变化时都可能产生暴雨,暴雨多发生于变化时,且高压的西退与南撤同步,东进与北抬同步;(3)梅汛期高低空急流的演变具有较好的一致性,且与暴雨时空对应较好。暴雨带多处于高空急流的右侧和低空急流轴的左侧,暴雨带随高低空急流的位置变化而南北摆动,同时,低空急流轴到急流北缘与暴雨带有不同程度重叠。高低空急流强度与降雨强度有较密切的关系,高低空急流的水平距离对高低空急流耦合作用有重要影响,进而影响垂直运动发展和降水强度。因此,高低空急流的配置对梅汛期暴雨落区和强度预报有很好的指示意义。     

一次全区暴雨中的风廓线雷达特征

利用唐山风廓线雷达提供的风场资料、自动站的1h降水和多普勒天气雷达资料,详细分析了2008年7月15日唐山暴雨天气过程。结果表明：此次暴雨的发生与高低空急流的加强和向下扩展相对应;强降雨发生前西南急流迅速向下传,引发低空东南急流的加强,低空急流的强度与强降水有较好的对应关系,特别是300m超低空急流;低空急流指数增大的程度和降水量的强度存在正相关关系,低空急流指数不仅可以说明低空急流的脉动,而且向地面扩展程度与中小尺度的强降水存在密切的关系,同时对强降水的出现以及雨强的大小有一定的预示作用;低空急流的加强、减弱与雷达回波强度的强、弱有较好的对应关系。     

低空急流与暴雨

根据国际气象组织规定:在对流层600毫巴以下风速≥12米/秒的区域称为低空急流区。 低空急流与暴雨的关系十分密切。经验指出,较大范围暴雨的发生同在1—4公里高度间低空急流有密切关系。低空急流它是一支极不稳定的高速气流,它不仅能把低层水汽、热量集中往下游输送,使下游地区造成或增大位势不稳定,且能在其左前方范围内造成强烈的辐合上升运动,特别是,如在急流左侧有很强的切变正涡度时,则更有利于产生强上升运动。这些都是暴雨发生的重要条件。因此,国内外气象工作者都非常重视对低空急流的研究工作。事实证明,对于我国南方和北方的暴     

急流对海河南系一次特大暴雨影响的数值试验

利用ＭＭ４中尺度模式,模拟了１９９６年８月发生在太行山南段的一次特大暴雨过程。采用对比试验的方法,先后研究了减弱低空急流和减弱高空急流后,降水及物理量的变化。数值试验结果表明,低空急流和高空急流对本次暴雨过程的形成与维持均有促进作用;相比之下,低空急流对暴雨的影响更为显著。     

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。      

低空急流与贺兰山东麓暴雨过程的相关性研究北大核心CSCD

利用2006—2021年逐时降水、常规气象探测、银川CA雷达和ERA5高分辨率再分析资料,研究了低空急流与贺兰山东麓暴雨过程的时间和空间的相关性,并初步探讨了低空急流影响暴雨过程发生发展的可能机制。结果表明:影响贺兰山东麓暴雨过程的低空急流有三个关键区,分别为河套南部、宁夏东南部和山西西南部,对应700 hPa南风急流、775 hPa偏南急流和850 hPa东南急流;宁夏东南部作为三支低空急流汇合后继续北上西进的关键区域,对贺兰山东麓暴雨过程的发生发展有着更为重要的影响。依据低空急流核所在高度,将影响贺兰山东麓暴雨过程的低空急流分为七类,其中三层急流型出现频率最高,占总过程的54.5%,其次是700和775 hPa急流同时出现的过程,占36.5%。暴雨过程与低空急流在时间上存在一致性:700、775、850 hPa急流建立较暴雨开始平均提前了18、10、7 h,700、775 hPa急流最大风速较暴雨过程最大雨强平均提前了54、18 min,而850 hPa急流最大风速较暴雨最大雨强平均滞后了12 min;850 hPa的1级急流与775 hPa的2级急流频率分别对20~40、40~60 mm·h~(-1)的短时暴雨频率指示性更强,而河套南部关键区的700 hPa平均风速对暴雨过程的最大雨强量级指示性更强。暴雨过程与低空急流在空间上也存在一致性:随着低空急流建立、加强北抬或西进、减弱东退或南压,贺兰山东麓暴雨开始、增强、减弱;暴雨落区位于急流轴的左前方。低空急流北上西进与贺兰山地形结合,在东坡山前触发多个对流单体、合并加强形成移动缓慢、发展强盛、组织化程度高、列车效应明显的带状线性回波,易在贺兰山区形成局地性强对流暴雨。