STUDY OF DOUBLE RAIN BANDS IN A PERSISTENT RAINSTORM OVER SOUTH CHINA

Using the U.S. National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research reanalysis data at 1°×1° resolution, analysis is performed on a persistent heavy rainfall event with two rain bands to the south of the Yangtze River during 17–22 June 2005. The northern rain band was related to the atmospheric mass adjustment of cold front precipitation and the associated ageostrophic feature to the rear right of subtropical westerly jets, while the southern counterpart formed under the joint influence of easterly/westerly jets and the South Asian high (SAH). The ageostrophic wind field to the rear right of the easterly jet center gives rise to an anti-circulation that favors the genesis of the southern belt. The feature of du/dt 0 around the SAH ridge line and to the rear right of the easterly jet streak results in a strong v – vg0 field in the vicinity of the rain region as well as to its south. When westerly jets move southward, an intense v – vg0 feature appears to the north of the rain region, i.e., behind the center of the westerly jets. The associated mass adjustment leads to vigorous divergence over the rain region, which is responsible for the strong precipitation from the warm sector of the front. Also, a θe front at the middle level of the southern rain band and the cold front favor the release of instable energy to enhance the rainstorm. The southern and northern fronts approach each other and the two rain belts merge into one.     

福建一次秋季大范围暴雨成因分析

应用常规观测资料及NCEP再分析等资料,对2008年10月5—6日福建大范围暴雨成因进行诊断分析。结果表明:热带低压倒槽与冷空气共同作用使暴雨区低层气旋性辐合加强,上升运动加剧;差动温度平流增强斜压大气对称不稳定度;次级环流圈的形成和维持加大了降水强度并延长了降水持续时间;南海低层偏南气流为暴雨区输送了源源不断的水汽,同时也提供了动力和热力条件,对不稳定能量的积累、输送和释放起了关键作用;暴雨区层结不稳定维持较长时间,垂直风切变为对流系统的发展提供动能,造成对流系统斜压发展,激发位势不稳定能量释放;螺旋度在诊断低压中心位置、发展和移动的能力比垂直速度或涡度单一因子更好,但与降水中心位置存在滞后现象。     

A NORTHERN HEMISPHERE ANNULAR MODE AS THE COMBINATION OF THE NAO AND THE PNA

This paper demonstrates that an annular mode can be constructed from the combination of the North Atlantic Oscillation (NAO) and the Pacific/North American (PNA) patterns. The quasi-annularity, meridional dipole and vertical barotropy of the constructed annular mode resemble those of the Atlantic Oscillation (AO) pattern. It is also a dominant mode in terms of the variance contribution. Moreover, its temporal correlation with the AO is quite strong. This new annular mode has the advantage over the AO in that it incorporates a large portion of the PNA and makes the center of action in the Pacific stronger and more physically relevant than that of the AO. Or, more generally, it may be regarded as a physical mode unlike the AO. The results of this study also indicate the NAO–PNA perspective contains most of the information of the AO, whereas the AO perspective only contains about half of the information of the NAO-PNA. Consequently, the NAO–PNA perspective is regarded by the authors to be more comprehensive than that of the AO.     

06·6福建大暴雨的数值模拟及复杂地形影响试验

利用WRF（Weather Research Forecast）中尺度模式对2006年6月5-7日福建地区出现的一次大暴雨过程进行了数值模拟,根据模式输出的物理量进行了诊断分析,并通过地形敏感性试验讨论福建地形对此次暴雨的影响。结果表明：中尺度WRF模式成功模拟出了这次暴雨的雨况及高低空流场分布。这是建立在静止锋、低空切变线和低空急流等系统基础上的一次典型的华南准静止锋降水。冷暖气流在底层交汇并产生强烈的垂直上升运动,不稳定能量的释放是暴雨发生和维持的机制之一,位温的垂直分布有利于低层涡度的发展。福建北部的喇叭口地形和武夷山迎风坡共同作用,导致西南气流的转向辐合,触发了中尺度切变线和中尺度涡旋的形成,加速了上升运动和中层对流发展,有利于位于迎风坡的建瓯、邵武、蒲城等地区降水的增强。     

"0604"台风暴雨的数值模拟与诊断研究

采用非静力MM5( 3.5)中尺度数值模式对2006年7月14-15日湘南-粤北0604(BILIS)台风暴雨天气过程进行了数值模拟与诊断分析,结果发现暴雨区始终位于不稳定能量高值区域,并存在对流不稳定及条件性对称不稳定两种机制.强降雨中心附近非地转湿Q*散度是正、负相间分布,暴雨中心在低层对应非地转湿Q*散度负值中心,在高层对应正值中心,并位于次级环流低层上升支一侧.次级环主要是由风的水平切变和垂直切变差异效应造成的,其次是非绝热加热作用,且与暴雨的发展相一致.     

中尺度模式遗传算法同化系统及同化试验研究

设计了一个以MM5模式为基础的遗传算法同化系统,并对一次暴雨过程进行了实际降水的模拟,通过对比遗传同化和伴随同化的降水预报效果,对遗传算法同化系统的同化性能进行验证。试验结果表明,遗传算法与四维变分相结合的同化系统能有效地改善模式的初始场,使MM5模式要素预报和降水预报的准确率得到提高。     

一次高空槽降水过程的数值模拟分析

2009年8月18日夜间到19日凌晨,陕西及山西发生了一次暴雨过程,对这次暴雨过程的环流形势进行了分析,结果表明:这次暴雨过程对应有高空浅槽和低空涡旋,低空环流基本为经向型,暴雨过程发生在低空涡旋附近。利用WRF中尺度非静力模式对这次暴雨过程进行了模拟。通过模式输出的高分辨率资料进行了广义位温及动力学涡度矢量(VDV)的诊断分析。主要结果有:山西附近暴雨对应有明显的中尺度涡旋和中尺度强风速中心,模拟的3 km高度三个方向的VDV分量中,x和z方向分量的负值区与降水区域对应,而y方向分量的正值区与降水区域对应。z方向分量虽然量级较大,但用来对暴雨落区的诊断并不十分完美。VDV水平方向两个分量均为垂直     

东亚地区云垂直结构的CloudSat卫星观测研究

本文利用卫星CloudSat同时结合了与其同轨道的卫星CALIPSO(Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observations)2007至2009年3年的观测资料,将东亚地区划分为六个研究区域,着重研究了东亚地区云垂直分布的统计特征.结果表明:东亚地区不同高度的云量之和具有明显的季节变化趋势,夏季最大,春秋次之,冬季最小.海洋上空的单层云量最大值出现在冬季,而在陆地上空则出现在夏季.从云出现概率来看,东亚地区单层云出现的概率在春、夏、秋、冬季节依次为52.2%,48.1%,49.2%和51.9%,而多层(2层和2层以上)云出现的概率在春、夏、秋、冬季节分别为24.2%,31.0%,19.7%,15.8%.云出现的总概率和多层云出现的概率,在六个区域都呈现出夏季最大,冬季最小;对4个季节都呈现出东亚南部比东亚北部大,海洋上空比陆地上空大的特点,表明云出现的总概率的季节变化主要由多层云出现的概率的变化决定.东亚地区云系统中最高层云云顶的高度,在夏季最高,为15.9 km,在冬季最低,为8.2 km;在东亚南部和海洋上空较高,平均为15.1 km;在东亚北部较低,平均为12.1 km,且呈现东亚南北部之间差异较大的特点.东亚地区云系统的云层厚度基本位于1 km到3 km之间,且夏季大,冬季小;对同一季节,不同区域的云层厚度差别较小;当多层云系统中的云层数目增加时,云层的平均厚度减少,且较高层的云层平均厚度大于较低层的.云层间距的概率分布基本呈单峰分布,出现峰值范围的云层间距在1到3 km之间,各区域之间没有明显差别,季节变化也不大.本文的研究为在气候模式中精确描述云的垂直结构提供了有用的参数化依据.     

多时间尺度环流对台风“天鹅”(1515)突变路径的影响

利用NCL滤波方法将NCEP提供的FNL风场资料分离出天气尺度,准双周振荡(QBWO,Quasi-Biweekly Oscillation)和热带季节内振荡(MJO,Madden-Julian Oscillation)环流场,研究不同时间尺度环流对台风"天鹅"(1515)突变路径的影响。台风路径的特征能够分3个阶段,其中第二阶段台风发生突然转折。第一阶段,天气尺度上台风东侧的反气旋和QBWO环流场中的波列共同引导台风向西偏北方向运动,而MJO环流场中的引导气流作用较小;第二阶段,天气尺度上台风东侧的反气旋和低频环流场中台风附近的气旋共同促进了"天鹅"近90°的突然转向,其中,高、低频分量分别促使台风突然向北、向东转向;第三阶段,天气尺度上的气旋与反气旋、QBWO环流场中的反气旋以及MJO环流场中的脊共同引导"天鹅"向东北方向运动,其中MJO环流场中气旋附近的偏东风促使"天鹅"向西运动,但由于它被天气尺度上强烈的偏西风所抵消,故"天鹅"仍向东运动。     

近５０a江淮地区６—７月降水特征分析

用江淮地区147个气象站1956—2005年逐日降水资料,结合NCEP/NCAR 850 hPa风场再分析资料以及ERSST海温资料,对江淮地区夏季6—7月降水时空及其相关的海温特征进行了诊断分析。结果表明:江淮地区一致性偏多或偏少分布是6—7月降水的主要模态;从长期趋势来看,江淮地区6—7月降水表现为显著的增加趋势,另外近50a来,该区6—7月降水主要以年代际振荡为主;前期春季(3—5月)及其同期夏季(6—7月)中国邻近海域海表温度以及850 hPa风场同江淮地区夏季6—7月降水存在着显著的关系。