地面中—β尺度强锋区激发的特大暴雨过程分析

受0012号台风（派比安）外围影响，2000年8月30日02时至31日08时，在江苏省东北部发生了一次具有局域性、突发性、高强度、超历史、灾情重等特征的特大暴雨，分析研究发现，在台风外围第二象限，江苏东北部地面存在中-β尺度的能量锋区，此能量锋区是构成产生、维持特大暴雨的中-β尺度的天气系统。利用锋生函数对此能量锋区的发生发展进行诊断，结果表明，锋生函数的变形项起了决定性作用，辐合项也有较明显的贡献，非绝热加热在锋生初期有作用，但对锋区的维持，其贡献并不明显，进一步用二维中尺度方程对锋区进行数值模拟，结果显示，在能量锋附近驱动产生了涡旋，在涡旋上升支，将高能区的暖湿空气向上输送而成云致雨，在涡旋下沉支，通过下沉气流使雨迅速下落，同时拖曳冷空气使地面降温，使得锋区维持和加强，致使雨强增幅，综合分析表明，中-β尺度能量锋区形成以后，通过锋区附近的中-β尺度的辐合线，中低压，中高压以及锋区附近驱动的扰动涡旋等中-β尺度的天气系统间的相互作用，导致了这次江苏省东北部高强度的特大暴雨。     

中-β尺度对流云团造成特大暴雨过程的分析

通过对发生于长江中下游地区两个中－β尺度对流云团引起的特大暴雨过程的分析，探讨中－β尺度对流云团产生强降水的条件，研究其变化规律，从而为暴雨预报提供一定的物理依据。     

“98·7”北京大暴雨的中尺度分析

对“９８７”北京大暴雨过程中的雨团、雷达回波、地面风场（流场）及气压场进行了分析。分析结果表明：大暴雨过程具有明显的中尺度特征,偏东风的中尺度切变线,风速辐合线和中尺度低压系统在大暴雨过程中发挥了重要作用     

“98.7”武汉市特大暴雨的中尺度分析

使用红外云图、雷达回波、武汉市城区自动雨量站和地面中尺度观测资料，对1998年7月21－22日武汉市历史上罕见的特大暴雨进行了分析。概括了武汉市特大暴雨的时空分布，云图和雷达回波演变特征以及中尺度天气系统。为此后进行武汉市特大暴雨的预报提供有价值的参考依据。     

卫星亮温资料四维同化方案及其对"7·20"武汉特大暴雨的模拟试验

作者首次把与云参数相关的云顶亮温(TBB)资料直接用于中尺度模式MM5V2的牛顿张驰逼近(nudging)四维同化过程,提出了一种通过分析场的nudging四维同化来确定云顶高度的方法,并利用1 h间隔的TBB-nudging方案成功地模拟了"7@20"武汉大暴雨过程.TBB-nudging试验的模拟结果表明对流层低层中尺度低涡和低空西南急流是"7@20"大暴雨的主要影响系统,这预示着把卫星遥感资料(例如TBB等)用于中尺度模式的同化过程有可能提高中尺度暴雨的预报能力.     

1998年7月21日武汉暴雨小尺度动力特征的数值模拟研究

利用三维完全弹性积云数值模式,模拟了1998年7月21日武汉暴雨期间强降水积云的发生、发展过程.着重分析了积云动力学特征以及近地层散度场、水汽通量等对积云降水的发展、维持的贡献.结果表明,特殊的温、湿层结配置是这次强降水对流云发生的主要原因,而近地层高温、高湿气体源源不断地向云体输送,是强降水积云长时间维持的能量来源.合适的上下层风切变,特别是近地层逆向云体风速的存在,使得云体移动前方下层高温、高湿气体向云内输送,云后部伴随降雨而出现的干冷出流迅速流出,上层高空急流的存在,为积云顶部出流在更大范围扩散提供了条件.散度场、水汽通量场的分布及演变,也进一步证明了上述结论.     

“98.7”武汉及其附近地区特大暴雨中若干观测事实的分析

利用高空和地面加密观测资料、常规观测报告及每小时GMS IR卫星云图, 分析了1998年7月20~23日出现在长江中下游各省的暴雨过程, 重点揭示发生在武汉及其附近地区特大暴雨的若干观测事实。研究指出, 造成该地区特大暴雨的直接影响系统是对流层中低层的中α尺度辐合中心, 该系统具有冷心结构特征, 它的上空对流层上部为暖心, 出现强烈的增温。高层扰动、地面流场的中小尺度扰动与暴雨增幅紧密关联。     

2005-07-10信阳特大暴雨天气过程分析

利用常规实况及T213网格点资料分析结果表明,2005年7月10日信阳市特大暴雨过程是在一定的大尺度环流背景下,各种天气尺度系统发生发展及相互作用造成的.东北到华北地区的低槽由竖转横再转竖,对特大暴雨的持续起到重要作用.地面气旋波频繁影响,使中尺度系统在暴雨天气过程中的重要作用得以充分发挥. 数值预报产品对强降水的预报具有一定的指导作用,T213数值产品的垂直速度和涡度短期预报效果较好.     

一次大暴雨过程的分析

对2010年6月1—2日广西大暴雨天气的湿度场进行了分析。结果发现：暴雨前有一个高湿区的形成和维持过程,暴雨前一天预报的高湿区产生明显调整,导致暴雨出现,表明低层湿度场对暴雨发生有较好的指示意义。     

北京“23·7”极端强降雨特征和成因分析

利用北京地区加密气象站、补盲的北京市规划和自然资源委员会雨量站、双偏振雷达、风廓线雷达、GPS水汽等观测数据和ERA5再分析数据,对北京“23·7”极端强降雨阶段性特征和成因进行了分析。结果表明：“23·7”极端强降雨累计降水量（331mm）和单点最大降水量（1025mm）均打破历史纪录,最大雨强（126.6mm·h-1）排名历史第二位,具有显著的极端性。强降雨可分为5个阶段,其中第Ⅱ和第Ⅳ阶段降水量分别占过程累计降水量的37.1%和39.7%,第Ⅳ阶段雨强更大,对应急流更强,高温、高湿特征也更明显。地形对降雨的增幅作用显著,降水量在海拔100～300m山区迅速增加,极大值出现在海拔约400m的山区,第Ⅱ（第Ⅳ）阶段山区平均降水量和小时雨强分别是平原的2.1（3.0）倍和2.0（2.7）倍;第Ⅱ阶段主要为地形对急流的直接抬升,第Ⅳ阶段为地形绕流辐合和直接抬升共同作用。7月31日上午（第Ⅳ阶段）边界层急流出口区与低空急流入口区耦合导致低层上升运动增强,促使西部山前β中尺度对流系统由块状发展成线状并有γ中尺度涡旋产生,该β中尺度对流系统北上时形成短暂的列车效应,引发了西部山区8个站次100mm·h-1以上的极端短时强降水。     

2004-07-16河南省特大暴雨过程螺旋度分析

应用螺旋度理论对2004年7月16～17日河南省特大暴雨天气过程进行了诊断分析.结果表明螺旋度分布与低层天气系统有很好的对应关系,暴雨过程中相对垂直螺旋度大值区长轴始终与低层南北向切变线走向一致;大暴雨区与低空水平螺旋度大值区长轴走向一致,且与水平螺旋度梯度≥130 m·s-2的区域基本对应;暴雨首先产生在高湿中心与不稳定能量中心相重叠区域,并随相对垂直螺旋度正值增大而增强,且与水汽输送区相对应.