重力波与低纬高原地区ＭβＣＳｓ地域特征的关系

利用MM5（V3.6）模式对2003年6月低纬高原地区一次大暴雨过程进行了数值模拟和地形敏感性试验,从重力波的角度研究低纬高原地区MβCSｓ生命史较短这一地域特征形成的原因。分析表明,大气稳定层结利于重力波的产生和传播,重力波的传播导致MβCSｓ的能量向两侧快速频散,使得成熟的MβCSｓ主体强度减弱,两侧有新的MβCSｓ生成并发展,中心降水也迅速减弱。地形敏感性试验表明,低纬高原地形使得大气在不稳定能量积累以后很快释放触发强降水,大气随即转化为稳定层结,利于重力波的快速传播和MβCSｓ主体能量的迅速频散,使得低纬高原地区触发暴雨的MβCSｓ生命史较短,引发的降水具有突发性强、历时短的特征。     

2008年6月20-21日一次β中尺度切变线、低涡降水机制研究

利用ＷＲＦ中尺度数值模式,模拟2008年6月20-21日江淮一次β中尺度切变线、低涡降水过程。分析发现：低层大尺度的0.5×10－６ｍ２·ｓ－１·Ｋ·ｋｇ－１的大值位涡为切变线暴雨提供了背景场,在其南部边缘,低层的切变辐合及云水形成的非绝热加热,导致了正位涡的增长,使低层正涡度加大引起降水加强。低层的正位涡通过上升运动向上传递,导致了高层位涡正异常,高层位涡的正异常又可导致低层的气旋性涡度进一步加大并使降水加大;β中尺度低涡的生成与大别山地形关系不大,主要是由对流层高层正位涡异常引起,但是低涡的维持及降水与大别山的地形坡度密切相关,当地形平坦时,不利于低涡维持和降水加强,当具有大别山的地形坡度时,不论山脉的高低都有利于低涡维持和降水加强。     

一个干侵入参数及其应用

鉴于干侵入在气旋的爆发性发展、冷锋的演变等方面起着重要的促进作用,因此,文章详细分析了一次北方暴雨中的干侵入特征.分析发现,干侵入在此次降水事件中一直维持,而且降水随干侵入的增强而加强,干侵入推动了降水区的东南向移动.在McNulty早期工作的基础上,借鉴Doswell以及Schultz等发展的IM(ingredients-based methodology)方法,将其应用于干侵入的研究.文章将过去对干侵入(无论在等压面还足等熵面上)的研究中,用低相对湿度、冷平流、高位涡来表征干侵入气流的这些单个物理量综合起来,用一个简单、使用方便的物理参数来表征干侵入.这是以往暴雨研究巾的IM理论方法在干侵入研究领域的新尝试.文章朋新的干侵人参数,在等熵面上分析了实际降水过程中干侵入的演变.分析表明,干侵入参数能够较好地量化干侵入强度,指示卫星云图和水汽图像上干区的演变.通过等熵面与相应气压层的对比分析,发现等熵和等压面上的分析比较一致,等熵面上的干侵入在高层比低层强度大.由垂直剖面图的分析可见,干侵入气流位于低层暖湿气流上方,这就使得垂直方向上出现位势不稳定,有利于降水发生.这样,我们就可以通过干侵入参数来找干侵入区,关注干侵入区附近的不稳定区.来对降水做出预测,从而提高降水预报的准确率.     

DIAGNOSTIC ANALYSIS OF ASYMMETRIC SPIRAL RAINBANDS AROUND THE LANDING OF TYPHOON HAITANG (2005)

By using WRF mesoscale model, this paper carries out a numerical simulation and diagnostic analysis of the structural characteristics of the asymmetric spiral rain bands around the landing of Typhoon Haitang during the period of July 19 to 20, 2005. The result indicated that the two rainbands associated with the precipitation centre was mainly located northeast of the typhoon centre. The movement and intensity of the southern rainband corresponded well with the 850-hPa positive vorticity band from 0200 to 1800 UTC July 19, 2005. Under the effect of cyclonic circulation, the positive vorticity band at 850 hPa connected with a southern rain band, leading to the intensification of rainfall in the southern centre of the precipitation. The southward rainband gradually moved toward and then merges with the northward one, strengthening the rainfall in the northern centre of the precipitation. Besides, the relationship between the heavy rainfall and the divergence field of vertical shear wind in the high altitude is analyzed. Finally, the relationship is revealed between the development of the vertical component of convective vorticity vector and the rainfall near the two centres of precipitation in the low altitude.     

一次连续性暴雨中双雨带的成因分析

利用NCEP/ NCAR 1 ?×1 ?再分析资料,对2005年6月17—22日发生在长江以南的一次连续性暴雨过程分析发现,在连续性暴雨过程中,长江以南有两支雨带存在,北雨带与冷锋降水以及副热带西风急流右后方的非地转场引起的质量调整有关。南雨带的形成与东、西风急流和南亚高压的共同作用有关：东风急流中心右后部的非地转场可形成反环流,有利于南雨带形成;南亚高压脊线附近以及东风急流的右后方的du/dt<0,可导致雨区附近及南部强的v-vg<0场出现;当西风急流南压,在雨区的北部即西风中心的后部可形成强的v-vg>0,三者共同作用的质量调整使雨区上空出现强辐散场导致暖区强降水出现。分析发现南雨带中层有θe锋区存在,该锋区有利于不稳定能量的释放,使暴雨加强,当南北锋区接近时雨带合并。     

台风登陆前后雨带断裂与非对称降水的成因分析

利用美国WRF(Weather Research Forecast)模式对“海棠”台风(0505)登陆前后的雨带变化进行分析和模拟试验。结果显示：台风登陆前后其雨带会产生断裂,这种现象可发生在陆地和海上,使非对称降水更加明显。分析得出雨带断裂不仅与地形有关,而且与高层台风环流和中纬度系统的相互作用有关：台风登陆前后,200 hPa南亚高压和台风外围的辐散气流结合形成在台风西北方向的弱倒槽,台风中心西侧及西北侧的中低层辐散流场稳定维持,使高层气旋性流场加强,与气旋性流场相伴的正涡度一部分随气流逆时针旋转,并逐步平流至台风中心附近的正涡度区形成一个沿22～25 °N的正涡度输送带并延伸至台风中心东部,而中心东部高层的正涡度带中有下沉运动,不利于降水发展而导致雨带断裂是非对称降水的主要原因。高层台风的带状涡度向外围的传播可导致中纬度气旋性环流的进一步加强和正涡度向台风输送的加强,使雨带断裂更加明显。     

融合VGI和遥感等多源数据的洪涝范围提取与模拟方法

及时准确的洪涝范围提取可以提高应急管理部门对于洪涝灾害的响应能力，减轻灾害影响。SAR遥感不受云雨影响，是洪涝灾害监测的有效工具。然而，由于卫星重返周期的限制，基于SAR的洪涝连续观测较难实现。在应急背景下，如何快速、实时进行洪涝范围提取是急需解决的问题。本文提出了一种结合遥感、VGI等多源数据的洪涝范围提取与模拟方法：(1)构建Albert+CNN的文本分类模型提取社交媒体洪涝信息；(2)基于异常值剔除方法利用社交媒体和OSM等VGI数据代替人工采样对Sentinel-1 SAR数据进行分类，提取洪涝范围；(3)结合社交媒体、水位数据等多源数据基于SNIC分割和成本距离等方法模拟无可用SAR数据时的洪涝淹没情况，提高洪涝的淹没范围提取频次。研究表明，本文基于Albert+CNN与异常值剔除的样本自动生成方法，可以有效辅助SAR数据的洪涝分类；利用VGI数据结合水情、DEM等多源数据进行了洪涝范围的模拟可以增加洪涝监测的时间分辨率。本研究有助于提高洪涝信息提取能力，为VGI支持洪涝灾害的应急管理提供参考。     

一种新的垂直速度计算方法

在流体的不可压缩条件下,本文通过连续方程给出了一种新的垂直速度计算方法,称为z方法。通过实验得出:z方法下同样可以得出水平涡度与垂直运动的关系,即水平涡度矢量逆时针旋转时,对应上升运动,顺时针旋转时对应下沉运动。通过有效性验证得出:本文的方法在高层具有比较高的可靠性,在低层可靠性比高层稍弱,在中层则不甚理想。通过与p方法求解出的垂直速度的效果进行比较,得出p方法略好于z方法。     

柳江致洪暴雨及其影响系统统计特征分析

通过对柳江流域历年25个致洪暴雨过程进行统计分析，发现柳江流域致洪暴雨主要发生于6～7月，20世纪90年代后柳江致洪暴雨的发生频率和强度都有增加的趋势，柳江东北部流域和西部流域是柳江洪水的主要来源地，分析还发现柳江致洪暴雨的主要影响系统有高空槽（南支槽）、低涡、低层切变线、地面静止锋、低空急流、副热带高压等6种，可分为低槽切变类、低涡切变类和低空急流切变类三种类型。     

爆发性气旋的统计研究

用１９８０～１９８９年资料,统计了发生在北半球的爆发性气旋的若干特征,并通过不同区域,不同时间及强度的爆发性气旋发生的频率的对比,得到了一些有意义的结果。