卫星雷达资料在梅雨期暴雨短时预报中的应用

利用日本ＧＭＳ卫星红外云图，武汉数字化雷达回波以及逐时雨时资料，结合天气形势背景研究，初步建立孝感市梅雨期暴天气０￣６小时短时强降水预报的几种概念模型和短时预报流程。     

锋生作用对2011年梅汛期湖北暴雨的影响

利用常规气象资料、湖北人工气象站和自动气象监测站雨量资料、NCEP再分析0.5°×0.5°等资料,对锋生函数在2011年6月中上旬梅雨期三次暴雨过程中的作用进行了诊断分析。结果表明:(1)2011年湖北梅雨在单阻型环流场形成和维持的过程中,先后出现了三种不同特征的暴雨过程。三次过程均在中层出现锋生。(2)中层锋生主要由垂直锋生造成,有利于对流不稳定的发生。低层锋生主要由水平锋生造成,有利于水汽输送和辐合抬升。当中层和低层均有锋生,且中层为垂直锋生、低层为水平锋生时,有利于降雨强度的加强。(3)先出现中层锋生后出现低层锋生可能为短时降雨,先出现低层锋生后出现中层锋生可能为长历时降雨。(4)低层的垂直锋消与水平锋生完全抵消说明低层水平辐合不够强,且对流稳定,不利于强降雨的发生。     

2004年梅雨期武汉上空水汽的演变及其与暴雨的关系

利用2004年6—7月武汉每天两个时次探空资料计算出的可降水量以及各层的比湿和相对湿度,对比分析各种水汽量的垂直分布以及逐日演变特征,探讨了2004年梅雨期武汉上空水汽的演变及其与暴雨的关系。结果表明,武汉上空大气中水汽含量随高度递减,90％以上的水汽集中在700hPa以下;7月的水汽含量高于6月;武汉上空出现整层比湿增长或中高层比湿增长可导致整层相对湿度明显增长,而且增长的幅度随高度递增;在暴雨分析预报中,分析中高层水汽演变好于分析低层水汽演变;采用整层平均相对湿度和可降水量结合分析整层水汽演变以及将中高层平均的比湿和相对湿度结合分析中高层水汽演变时,对暴雨预报均有很好的指示意义。     

梅雨期3类不同形成机制的暴雨

通过对1998—2007年观测资料的分析,根据影响梅雨期暴雨发生、发展机制的不同,将梅雨期暴雨分为外强迫型、自组织型和非组织化局地型3种类型。外强迫型主要包括冷槽推进型、西南涡移出型和北槽南涡型,该类型暴雨主要是由大尺度环流的动力强迫抬升和冷空气侵入形成的不稳定层结共同作用而产生;在3类外强迫型中,高低空急流相互作用和冷槽的影响形式有很大不同。在自组织型中,暴雨对流系统具有较长生命周期,并以合并增长、上下游发展和新生中尺度涡旋等形式而传播、发展,是在切变线、水汽辐合带和低空急流等弱环境强迫下形成的一类暴雨。在非组织化局地型中,主要有山区午后强对流和副热带高压边缘对流不稳定两种形式,局地对流不稳定是暴雨产生的主要原因。不同的形成机制,导致出现了不同类型的梅雨期暴雨,相应地这些不同类型的梅雨期暴雨具有不同的预报难度。     

长江下游梅汛期中尺度涡旋特征分析

利用2006～2009 年日本再分析资料对长江下游地区梅汛期间(5～7 月)边界层内中尺度涡旋进行普查,并分类统计分析了边界层内中尺度涡旋与暴雨、低空急流的关系。研究结果表明:每年的5～7 月该地区经常在对流层低层或(和)边界层内出现中尺度扰动涡旋,根据中尺度涡旋最初生成的高度不同,可划分为边界层中尺度涡旋、对流层低层中尺度涡旋和对流层低层—边界层中尺度涡旋三类。边界层中尺度涡旋中与暴雨有密切关系的中尺度涡旋称为边界层中尺度扰动涡旋(PMDV),根据涡旋前或后6 小时累积雨量,可以进一步将其分成两类:第一类是暴雨的直接制造者中尺度对流系统(MCS)先于边界层中尺度扰动涡旋发生(MCS-PMDV);第二类是边界层中尺度涡旋产生后,激发了中尺度对流,造成了暴雨过程(PMDV-MCS)。PMDV-MCS 类涡旋暴雨的特点是在对流层低层850 hPa 是一条切变线,其南侧有一支西南低空急流,边界层925 hPa 则是一个闭合的涡旋,暴雨区主要落在涡旋的东北面和东南面。     

梅雨期持续性暴雨过程云—辐射—降水的关系

本文利用站点观测数据以及ERA5再分析资料分析了2006—2020年14次长江中下游地区梅雨期持续性暴雨的基本特征以及过程中云—辐射—降水的关系。结果表明,在梅雨期持续性暴雨过程中,降水呈纬向分布;云量分布随高度向南倾斜,中云分布与降水分布对应良好,高云分布在降水区南侧;降水发生时,梅雨锋北侧中低云增加,南侧高云增加,北侧中低云辐射降温以及南侧高云温室效应和暖平流共同作用造成梅雨锋两侧温差增大,锋面加强使得持续性暴雨得以维持。     

Impacts of the Zonal Position of the East Asian Westerly Jet Core on Precipitation Distribution During Meiyu of China

The east-west location change of the East Asian westerly jet （EAWJ） at 200 hPa during Meiyu and the associated spatial distribution variation of precipitation in the middle-lower reaches of the Yangtze River （MLYR） are investigated by using the 40-yr NCEP/NCAR （National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research） pentad mean reanalysis data and daily precipitation observation data from 1958 to 1997. The results show that there are two areas over which the 200-hPa EAWJ center appears most frequently during the Meiyu period： one is the western Pacific （WP） and the other is the East Asian continent （EAC）. During the Meiyu period, the westerly jet over the EAC is weak, and the core of the westerly jet over the WP splits up with reduced intensity and disappears by the end of Meiyu. The changes in the location and intensity of the westerly jet are associated not only with the starting and ending dates of Meiyu, but also with the spatial distribution and intensity of precipitation in the MLYR. It is found that when the westerly jet core in the upper troposphere is located over the WP and is coupled with an 850-hPa southwesterly jet, heavy precipitation accompanied by strong convergence and plenty supply of water vapor, occurs in the lower reaches of the Yangtze River. If the 200-hPa westerly jet core is located over the EAC, and without an 850-hPa southwesterly jet, only weak precipitation occurs in the MLYR. Therefore, the longitudinal location of the EAWJ core plays an important role in determining the upper- to lower-level circulation structure and the spatial distribution of heavy precipitation in the MLYR during the Meiyu period.     

2016年梅雨期湖北地区三次暴雨过程对比分析

针对2016年6月30日—7月6日梅雨期湖北省的持续性降水过程,根据降水融合资料识别出三段暴雨过程,基于高分辨率NCEP再分析资料分别从环流形势、水汽输送及上升运动等方面进行对比分析。结果表明,同一连续性梅雨期降水的三段暴雨过程,其环流形势明显不同,水汽输送与来源也不相同;温湿热力条件与上升运动强弱的动力条件共同影响降水强度,锋面的位置则与暴雨落区有密切的关系。第一段暴雨为典型的梅雨期暴雨环流,水汽主要来源于南海和孟加拉湾,热力不稳定与上升运动均较强,导致降水强度最强;第二段暴雨中,横槽将南海的水汽输送至湖北地区,较弱的热力不稳定度和上升运动导致降水强度偏弱;第三段暴雨发生在横槽减弱、西太平洋副热带高压北抬的过程中,湿度条件较差导致其降水强度较弱。     

1999年湖北省梅雨期首场大暴雨的中尺度分析

利用各层天气图（地面至２００ｈＰａ）、ＧＭＳ逐小时卫星云图湖北省各站逐小时降水量等资料,对１９９９年６月２２～２３日湖北省梅雨期首场大暴雨过程进行了天气分析。结果表明,强烈的低层辐合和高层辐散,西南急流左侧为潮湿不稳定以及北方冷空气的不断南下,触发了多个雨团,从而导致了１９９９年湖北省梅雨期首场大暴雨。     

1991年江淮梅雨期一个阻塞个例的Lagrange诊断分析

利用等熵面轨迹法,对1991年江淮梅雨期7月1日至7日的阻塞过程持续异常进行了诊断分析.等熵面位涡的分析表明,阻塞的维持与演变与等熵面上其高低压中心所对应的负正位涡中心的变化相一致.等熵面上等位涡线的轨迹积分表明,阻塞的形成、维持及衰减,对应着物质线裹卷的形成、维持(或加深)及不可逆形变和高低位涡的输送及积累的变化.同时发现,阻塞附近位涡系统的移动、演变和阻塞上游分流区位涡系统形变引起的瞬变涡度源的强迫作用,对阻塞的形成也有一定的作用.