梅雨锋暴雨中尺度对流系统结构模型的双多普勒雷达研究

使用双多普勒雷达三维风场反演技术对2003年6月26-27日合肥和马鞍山多普勒雷达探测到的江淮梅雨锋大暴雨资料进行了三维风场反演,对其中β和中γ尺度三维动力结构进行了研究.结果表明,中β尺度对流系统(MβCS)及其上的中γ尺度对流云团是此次暴雨的主要降水系统.中低层的中β尺度辐合线对此次暴雨的触发、发展、维持具有重要作用,随着辐合带的逐渐减弱,强降水也逐渐减弱.中尺度对流系统低层的正涡度大值区与辐合中心有较好的对应关系,并且对应地面的强降水区.文中还给出了此次暴雨的三维动力结构模型.     

一次强降水天气过程分析与探讨

通过个例分析,认为对于高影响低概率事件应引起高度重视.首先应明确环流形势,特别要注意天气图上微小变化及观测数据的突变,强降水天气发生发展必须同时具备三个条件:充沛的水汽条件、不稳定能量、抬升机制.然后利用多普勒天气雷达观测资料,确定未来天气演变趋势;提出制作临近预报的思维过程.归纳总结出影响强降水天气过程的要素变化及多普勒天气雷达回波特征.认为当地强降水天气过程和飚线发生发展密切相关.最后根据天气系统和气象要素的演变及雷达回波特征,找出其各类指标,从而成为制作强降水天气短时临近预报的工具.     

2018年内蒙古河套地区一次强降水过程分析及动力因子释用

针对2018年7月18—19日内蒙古河套地区的强降水过程,利用NCEP/NCAR再分析资料和集合动力因子预报系统中的12个动力因子进行分析和预报研究。结果表明:(1)在本次降水过程中,西太平洋副热带高压强,呈块状分布,稳定少动,伴随高空低槽的缓慢东南压,使得低空急流不断加强,并配合高、低空急流的相互作用、辐合切变线的北上及河套地区多山区、水域等复杂下垫面的地形条件,为本次降水提供了水汽通道畅通、水汽汇聚、动力抬升强、不稳定能量、持续时间长等有利条件,造成强降水;(2)动力因子在明显降水区表现为强信号,在弱降水区和非降水区表现为弱信号,其在明显降水区的空间平均值为弱降水区和非降水区的2倍以上;(3)动力因子预报降水与实况降水存在较好的相关性,空间相关系数集中在0.4～0.7之间。对于10.0～24.9 mm降水,平均ETS评分为0.37;对于25.0～49.9 mm降水,平均ETS评分为0.28;对于50.0 mm及以上降水,平均ETS评分为0.17。总体而言,各动力因子对区域性降水的落区和强度把握均较好,具备一定的诊断和预报能力。     

信阳市汛期强降水短期数值预报产品释用技术研究报告

通过对ＨＬＡＦＳ物理量预报场的诊断分析,建立了信阳市汛期强降水短期动力诊断预报模型、相关统计预报模式和综合预报业务系统。     

巴中短时强降水特征分析及预报方法研究

利用2010~2014年巴中区域自动站资料、高空实况资料、地面实况资料以及雷达资料,分析了巴中短时强降水(小时雨量≥20mm)的年际、月际、主要发生时间段和落区、强度特征以及短时强降水和海拔高度关系。研究并总结了巴中发生短时强降水的影响系统、概念模型、物理量预警指标、雷达预警指标,为今后预警巴中短时强降水提供参考。     

利用贵阳单站对流参数的强降水潜势预报方法研究

该文利用2002-2011年10 a的常规观测资料,筛选出贵阳单站24 h强降水、12 h强降水及6h强降水个例.对大气温湿类、层结稳定度、热力及能量类物理指标与强降水进行相关性统计分析,确立了相关性较好的常用物理指标(IQ、K、mK、SWEAT、Tg).通过分析降水前后其物理指标的变化特征,并利用成功指数建立指标预警阈值.再利用逐步消空法和BP神经网络集成方法对指标进行集成,得到相应的预报模型,从而建立了贵阳强对流天气未来0～6h,0～12h的潜势预报的预警预报指标,对贵阳地区降雨预报具有一定的指示作用.分析表明,利用逐步消空法建立的预报模型要优于BP神经网络集成的模型.     

2013年7月1日河北宁晋极端短时强降水成因研究

2013年7月1日午后至夜间,华北出现一次区域性暴雨和局地大暴雨过程。局地极端降水出现在河北省邢台市宁晋县四芝兰镇,过程雨量409 mm,其中当日17—19时连续2 h雨量超过100 mm。利用常规高空和地面观测资料、NCEP再分析资料和石家庄新一代天气雷达资料,探讨了宁晋极端短时强降水的形成原因。主要结论是:(1)低槽、冷锋、副热带高压及其外围低涡切变线为其主要影响系统,海南附近台风远距离影响加强了水汽自南向北的输送,半定常的地面辐合切变线对新生对流的触发和已有对流的维持及加强起到重要作用;(2)宁晋最强降水期间,其上空具有较强的垂直风切变,有利于高度组织化的对流系统发展;(3)对流系统的后向传播使回波主体移动缓慢、持续时间长,而回波强度大和雨强很强,则导致四芝兰镇极端强降水,此外,具有弱中气旋的超级单体相对较长时间的影响使其对四芝兰镇强降水具有重要贡献;(4)产生极端降水的对流系统属于高质心发展强烈的大陆强对流型,而非更易导致强降水的低质心系统。同时,针对众多学者研究北京"7.21"特大暴雨得到的一些结论进行了进一步探讨和验证。     

双多普勒雷达风场反演对一次后向传播雷暴过程的分析

利用常规观测、雷达和加密自动站资料,对2013年9月13日上海地区的一次以后向传播为主要特征、伴有强降水和大风的强对流过程进行了分析,并采用双多普勒雷达风场反演等技术,对其形成的环境条件及后向传播机制进行了研究。由于上海连续多日处在副热带高压(副高)西北侧边缘,具备了充足的水汽和较强的不稳定条件,地面辐合线在上海北部触发了初始对流,其出流与地面风场的辐合在西南侧不断触发出新的对流单体,出现了与引导气流相反、指向西南方向的雷暴传播矢量,当单体的新生传播速率大于引导流速率时,雷暴整体产生了与引导气流相反的后向移动。针对该后向传播机制的研究表明:对流单体强下沉运动形成的阵风锋在其西南方向与环境西南风辐合,并与该处原有的地面辐合线碰撞造成更强烈的上升气流,触发新的单体生成,新单体发展成熟后产生强降水和强下沉运动,加强和维持了其西南侧的阵风锋,使得阵风锋向西南方向推进并继续触发新单体生成;风场反演的垂直运动分布和演变也显示了多个对流单体从东北向西南依次表现出消散、成熟和新生阶段的特征。因此,本次过程中形成了"雷暴单体新生发展—成熟后缓慢东北向移动—产生强降水、下沉运动和大风在其西南侧触发新单体"的循环;向西南方向推进的地面阵风锋与原有的地面辐合线共同形成了雷暴西南侧局地锋生区,与新生对流区的位置一致,是该次过程后向传播的主要原因。     

孟加拉湾超级风暴费林对西藏强降水的影响分析

利用NCEP/NCAR(2.5°×2.5°)再分析资料和常规、非常规观测资料,通过环境场和中尺度特征较全面细致地分析了孟加拉湾风暴费林（Phailin）对西藏特大暴雪的影响。研究表明：“费林”对强降水的影响主要是登陆减弱为低压后,低压云系分两个阶段形成三个中尺度对流云团,对流云团在南支槽的作用下上高原。而强降水的发生和南风风速的大小有直接的对应关系,西南低空急流建立后西藏南部才出现强降水,而低空急流的建立是靠南支槽的贡献。南风风速和强降水的这一重要关系为此类天气提供了预报着眼点。     

汛期强降水过程与月内低频降水的联系及其可能机制

利用1981 2010年中国753站逐日降水观测资料、NCEP/NCAR第二套逐日再分析资料及实况天气图等,选取长江中下游32次大范围持续性强降水过程,分析了该类强降水过程与月内(10~30天)低频降水的联系,并重点讨论了形成该类强降水过程的可能机制。结果表明:(1)长江中下游夏季降水具有显著的月内低频振荡周期。大范围持续性强降水过程基本位于降水低频振荡的峰值阶段。(2)梅汛期(6 7月)月内低频降水峰值位相前期,西太平洋副热带高压(下称西太副高)西伸北进,高低空急流发展加强。在强降水过程发生期,高中低层配置出现垂直方向上的最佳耦合;而台汛期(89月)低频降水峰值位相前期,西太副高东退南撤,低空急流逐渐南落至长江中下游东南部,与高空急流相配合,为强降水过程的发生提供了有利条件。(3)梅汛期东北亚低频位势高度低值区南下,与中纬太平洋西传的低频波列在长江中下游汇合。同时西太副高发展加强,造成了长江中下游降水峰值位相南高北低的低频位势高度分布,有利于强降水过程的发生;台汛期伴随从热带西太平洋到日本海低频波列的西北向移动,菲律宾东北部的低频气旋及其北侧低频反气旋的降水峰值位相分别移至长江中下游和东北亚地区,导致暖湿、干冷气流在长江流域交汇,进而造成强降水过程。(4)菲律宾以东洋面低频强对流可作为梅汛期和台汛期强降水过程发生的前期热带信号,提前低频降水峰值位相10天左右。