基于动态特征的强对流云团追踪

利用FY-2E卫星数据获取的强对流云团面积、重心、长短轴比、重心与形心距离、移动速度、移动角度和最低亮温等属性的变化可作为动态特征,利用慢特征分析方法提取云团中具有一定连续性和稳定性的动态特征对强对流云团不同阶段进行识别和追踪.结果表明,动态特征与强对流云团的不同发展阶段具有很好的对应关系:在初生阶段,云团的移动方向和速度不稳定,但是面积呈现出缓慢增长态势,云顶亮温缓慢下降,此时云团的慢特征为面积和云顶亮温;在成熟阶段,云团的移动路径趋于稳定,云顶亮温达到最低,云团重心和形心基本重合;在消散阶段,存在云团分裂和云团的重心与形心分离特征.云团长短轴比的变化与云团最低亮温的变化趋势一致,移速缓慢的对流云团更容易造成集中强降水,快速移动的对流云团大多造成地面大风.     

卫星水汽图像上两次暴雨过程的干、湿特征对比分析

2010年7月和2011年6月江南和华南地区出现了两次强降水过程,分别属于梅雨锋和季风槽暴雨过程。本文利用常规观测资料、NCAR/NCEP再分析资料和卫星水汽图像对比分析了这两次暴雨过程。分析结果表明:这两次暴雨过程的发生既有相似点,又有不同之处。水汽图像显示这两次暴雨过程中都有一条水汽带,暴雨云团均发生在水汽带中,并与低层850 hPa的θ_(se)≥350 K脊轴近于重合。江南暴雨过程中水汽带的北部边界与700 hPa的上升运动带、200 hPa的辐散带和负涡度带近于平行,强对流云团与低层上升运动中心和高层的辐散中心大致吻合;而华南暴雨过程中并无明显此特征。位涡的分析表明在华南暴雨中暗区对应对流层高层的高位涡带,水汽带对应低位涡带;而在江南暴雨中,高位涡带与暗区的对应没有华南暴雨明显。水汽图像上的干、湿特征的异同与环境场不同密切相关。     

FY-2C高时间分辨率扫描数据在强对流云团监测中的应用研究

利用我国首次获取的静止气象卫星平均10 分钟观测间隔的高时间分辨率数据对2011 年6 月28 日～29日发生的一次强对流云团特征进行分析。Hovm?ller 分析图清晰地展示出在高时间分辨率观测条件下云团中心冷核的演变特征。高时间分辨率卫星资料与地面降水量进行联合分析,可推知对流云团中冷核的演变与地面小时降水量大值的落区间有很好的一致性;10 分钟雨量资料联合前推1 小时内7 次平均10 分钟观测间隔的卫星红外1通道亮温,分析可知地面雨量较大时,云顶像元亮温具有持续降低或维持低温状态的特点。反映出在对流性强降水中,冷且具有一定稳定性的云顶是产生大降水的主要特征。研究结果显示,静止气象卫星的高时间分辨率观测可很好地捕捉到强对流云团发展的演变特征,利用FY-2C 静止气象卫星红外1 通道亮温、红外1 通道与水汽通道亮温差在高时间分辨率观测中的时差特征变量,可实现对强对流云团初生的有效监测,为强对流云团的预测预报提供支撑。     

一次梅雨锋暴雨过程多尺度特征的诊断分析

文中对1998年6月12～15日长江中下游地区人汛后最强的一次梅雨锋大暴雨过程进行了诊断分析。结果表明，此次暴雨是在3种不同尺度天气系统的共同作用下形成的。中高纬的双阻型和副热带高压位置偏南，是引发该暴雨过程的大尺度背景条件；天气尺度的低压槽为该阶段的连续大暴雨提供了动力条件，它的前部存在一个低层辐合、正涡度和高层辐散、负涡度的带状区域。α中尺度上，该暴雨系统的垂直结构为中低层强烈的辐合和上层的辐散，其中心有着强烈的上升气流；同时在中高层，系统的南侧有一个高空急流强迫产生的次级环流。这种α中尺度暴雨系统的三维结构为强暴雨的形成提供了必要的动力、水汽和不稳定性条件。     

卫星水汽通道探测所揭示的高空流场在南亚高压东侧强降水分析中的应用

气候平均显示,我国中东部有一类降水和南亚高压脊线的位置有关。逐年资料显示,我国中东部区域平均降水出现在南亚高压脊线的东北侧,在南亚高压东侧脊线北推的过程中呈现两周左右的南北振荡。卫星水汽图可以表征对流层中高层大气运动信息,水汽图像和云导风叠加能够很好描述对流层高层反气旋中心和脊线位置,并且能够追踪对夏季降水非常重要的中高纬度下沉干冷空气活动。中高纬度水汽图上南压的小尺度暗区一般具有正位涡异常,它向雨带的推进可以造成持续降水期间雨量的迅速增强。与南亚高压相关的强降水主要出现在两个区域,一个位于南亚高压的西南侧,另一个位于南亚高压的东北侧,在这两个区域由于气流的发散特征,高层辐散清楚。南亚高压的北侧为副热带西风气流,当西风急流强盛时,高压东北侧的高空为强辐散区,对我国夏季强降水起重要作用。南亚高压的推进和撤退覆盖了我国大部分地区,时间跨度从5月初持续到10月初,因此,针对夏季淮河流域强降水卫星水汽图像特征得出的结论在春秋某些天气过程中也同样具有适用性,并且在比较偏北的西北、华北等地夏季也同样具有某些共同特征。南亚高压位置和形态影响我国降水落区和强度的同时,强降水造成的潜热释放也对南亚高压的非对称不稳定发展起重要作用。