湖北梅雨期３次大暴雨过程诊断分析

利用常规气象观测资料和NCEP 2.5°×2.5°再分析资料,选取1991年7月9日、1998年7月21日、2010年7月8日湖北省梅雨期的三次大暴雨过程,对影响三次暴雨天气背景以及暴雨发生所需的动力、水汽、热力条件进行诊断分析。试图总结这类区域性暴雨的预报着眼点。结果表明：三次过程的高、低空急流的位置,水汽输送路径有一定相似性;影响三次过程的中尺度系统为西南涡-切变线。850 hPa正涡度中心、水汽通量散度中心与暴雨落区有较好对应,反映了中低层风的辐合和垂直上升运动有利于降水的维持。三次过程暴雨区域700 hPa湿正压项和斜压项绝对值之和均在0.5～0.6 PVU之间,柱状的水汽饱和区均延伸至500 hPa以上;此类暴雨的预报着眼点为：西南涡-切变线以及低空急流的位置是暴雨落区预报的重点,低层的涡度、水汽通量散度、假相当位温高能舌,以及大气运动的垂直结构对暴雨落区预报有较好的参考价值。     

强降水过程风廓线雷达资料的极值特征

基于微波辐射计、微雨雷达、风廓线雷达和毫米波云雷达获得的高时空分辨率多源新型遥感探测资料,对上海梅雨期一次强降水过程（2020年6月15日）的大气热力、动力、云雨等垂直结构特征进行了分析。主要结论如下：（1）降水发生前一日（6月14日）上午,强西南风为上海地区输送了大量水汽,对流层中低层水汽明显增多、气温偏高,大气不稳定性增加,K指数在降水前10多个小时逐渐增至35℃甚至更高;降水之后,对流层低层气温下降、水汽减少。（2）此次降水过程云层较深厚,主要降水时段云层厚度基本都维持在12 km以上,最厚可达14 km,融化层位于约4.7 km高度。（3）降水各阶段对应的云雨结构特征差异较大。降水前期,强回波垂直方向集中在3 km以下,且时间上间歇出现;降水中期,云体融化层连续且稳定,强回波区持续出现,且垂直方向扩展至4 km及以上,雨滴下降速度稳定维持在6 m·s^-1以上;降水后期,云顶高度下降至9 km及以下,降水回波减弱,弱降水特征明显。

     

荆沙市梅雨期暴雨天气气候特征

荆沙市的暴雨主要集中在汛期(5～9月),据统计,汛期暴雨约占全年暴雨总数的86.3％,其中梅雨期(6月20日～7月10日)暴雨约占全年暴雨总数的17.2％,对荆沙市国民经济建设的影响至关重要。尤其是梅雨期集中连续性暴雨对工农业生产的影响更大。     

梅雨期区域边界水汽输送模型及其数值试验

通过诊断分析,提出梅雨期中国区域边界水汽输送特征模型,即高原中部区域西边界与低纬南海、西太平洋南边界为水汽输送流入主体,西太平洋东边界为水汽“流出”主体。数值模拟研究表明:1998年洪涝特大暴雨过程6月与7月份水汽输送通道特征存在差异,6月中下旬长江流域暴雨过程以西边界与南边界水汽流共同输送为主体,其中南海西太平洋区域水汽输送显著,7月份水汽输送过程以高原中部区域西边界“水汽流”为主体。因此,高原中部区域西边界与中国区域南边界的水汽输送对长江流域特大暴雨的形成均具有重要的作用。区域边界水汽流的时空特征分析及其理论模型将为长江流域暴雨预报提供科学依据。     

武汉地区梅雨期暴雨预报方法初探

使用地面降水观测资料和高空探测资料,运用线性倾向估计法和相关性分析法,分析了2000—2012年武汉地区梅雨期(6—7月)暴雨的气候特征,并建立了暴雨天气预报方程。结果表明,6—7月武汉地区各旬暴雨日数呈先升后降趋势,其中最大值出现在6月下旬;暴雨集中期为6月下旬—7月中旬,占梅雨期总暴雨日数的61%;暴雨局地性强,雨强呈上升趋势。筛选出武汉站强天气威胁指数、百色站850 hPa层的露点温度和怀化站850 hPa层的风向、风速作为预报因子,建立武汉地区梅雨期暴雨预报方程,实际预报效果检验结果表明该方程的预报质量优于实际业务中常用的数值预报产品。     

赣北梅雨期降水异常分析

利用天气图和500hPa高度距平资料,对赣北梅雨期多雨年和少雨年中西太平洋副高活动异常进行了对比分析,揭示出赣北梅雨期的长短及降水量的大小,与副高第二次北跳早晚关系密切。在此基础上,进一步研究了副高第二次北跳为什么有早有晚这一关键性问题。结果显示,副高第二次北跳早晚在一定程度上受青藏高原夏季热力状况影响。当青藏高原5月温度偏高时,高原上空的高压偏强,且东移偏早,从而引起副高第二次西伸北跳偏早,赣梅雨期降水偏水。反之,降水偏多。该结合与某些“青藏高原对我国东部天气影响”的研究结果相一致,从而为预测鄱阳湖平原旱涝提供了一条新思路。     

江淮流域梅雨期降水与10～30 d低频振荡的联系

利用1961—2010年中国756站逐日降水资料和NCEP/NCAR逐日再分析资料,分析了江淮流域梅雨期降水与10～30 d低频振荡的关系。结果表明,梅雨偏多年降水具有明显的10～30 d的周期变化,低频振荡经向上的北传和纬向上的西传与江淮流域梅雨期降水的活跃及中断关系密切。在梅雨偏多年,低层10～30 d振荡主要通过南海低频反气旋和日本海低频气旋对江淮流域降水产生影响,并调控着西太平洋副热带高压的西进、东退,进而影响输送到江淮流域的水汽强度及冷暖空气在江淮流域的汇合;而高层,亚洲大陆中纬度地区东西向的低频气旋和反气旋影响着南亚高压的位置,从而形成江淮流域低频降水的强弱变化。     

一次梅雨期台风远距离暴雨的分析研究

用NCEP 1°×1°再分析资料、MICAPS系统地面站资料、TRMM卫星降水资料以及自动站雨量资料分析了2011年梅雨后期发生在江苏省南京市的一次暴雨过程。结果表明:此次暴雨发生在中高层高空深槽前部、低空切变线附近、低层低涡和地面低压的东北部,是西风带低值系统及其引导的低层低涡与西进北上的"马鞍"台风共同作用产生的。925 h Pa上中国东南沿海位于低层低涡东北部的东南偏东气流影响下,将来自于西太平洋的水汽源源不断向暴雨区输送,为暴雨的发生提供了良好的水汽条件。不仅如此,此东南偏东气流还使得华南和东南沿海地区暖平流明显。低层暖平流输送伴随的小幅增温和水汽输送导致的湿度层增厚,导致南京附近大气层结不稳定是暴雨发生的热力环境。随着"马鞍"台风的西进北上,其北侧副高中的干空气逐渐被卷至中国东南沿海附近,与大陆上的暖湿气流形成明显对比,形成了一条明显的能量锋。与此同时,在长江中游地区,残余的梅雨锋也表现为一条能量锋,两条能量锋在南京附近相接,造成明显的上升运动,从而触发了暴雨的发生。     

东亚梅雨系统的天气-气候学研究

利用NCEP/NCAR逐日再分析资料、上海观测站降水资料,对上海2020年超强梅雨特征及成因进行了分析,并对基于大气低频特征的延伸期预报效果进行了评估。结果表明：（1）2020年上海梅雨量为2000年以来最多。（2）受夏季赤道中东太平洋冷水位相和热带印度洋海温异常偏暖的影响,西北太平洋异常反气旋强盛且稳定少动,其西侧转向的水汽输送偏强加之中高纬地区Rossby波列的传播引起中低层天气系统（槽、脊等）的变化,引发冷空气活动,也对副高的北抬起到了抑制作用,造成梅雨期偏长,雨量偏多。（3）2020年梅雨期降水过程表现出明显的准双周振荡特征,4次强降水过程均对应低频降水的峰值。沿Rossby波低频活动通量方向移动的低频波列南下,并与低频反气旋对峙于长江流域,导致多轮强降水。基于大气低频特征研发的延伸期预报方法较为准确地预报出2020年上海入梅首场强降水过程。