2011年7月29日山西大暴雨过程的多尺度特征

利用1°×1°的NCEP再分析资料、红外辐射亮温（TBB）、多普勒雷达和气柱水汽总量等资料,对2011年7月28-29日发生在山西境内的区域性暴雨进行多尺度特征分析。结果表明：（1）乌拉尔山阻高崩溃,西风槽东移、副高进退是此次暴雨发生的环流特征;（2）850 hPa低涡切变和700 hPa暖式切变线及地面冷锋是暴雨发生的中α尺度触发系统;（3）〉30 dBZ的雷达回波呈南北向位于地面冷锋与700 hPa切变线之间,雷达回波随地面冷锋和700 hPa切变线的东移而东移;（4）低空低涡切变受500 hPa强盛西南气流的引导向东北移动,暴雨落区始终与低涡切变相伴随;（5）暴雨过程山西境内共有9个中β尺度对流云团活动,山西西南部的暴雨主要由5个中β尺度对流云团的相继移入并在自动站极大风速风场切变线附近触发对流发展所致;山西东南部的大暴雨则是3个中β尺度对流云团合并发展的结果,中γ尺度气旋是导致局地大暴雨发生的直接影响系统;（6）暴雨发生在气柱水汽总量空间分布图中水汽锋的南部和东部及靠近气柱水汽总量的大值区一侧,水汽锋的形成比降水开始提前17 h,比暴雨发生提前24 h以上,对暴雨的短期、短时预报有指示意义。     

前言

正陶诗言先生离开我们已经一年了。一年来,先生的音容笑貌时时浮现。我们怀念他在70余年的学术生涯中孜孜不倦的努力和坚忍不拔的攀登,怀念他为中国气象事业做出的卓越成就和重要贡献,更怀念他给予我们的智慧和力量。陶诗言先生是我国天气学和天气预报的科学大师。他一生为中国的天气学理论、天气分析以及天气预报业务的发展做出了重要贡献,在寒潮、东亚梅雨、东亚季风、卫星气     

吉林省夏季两次副高后部强降水天气对比分析

本文利用MICAPS常规天气资料、自动站及加密站资料、T639数值预报产品,从高低空环流形势、地面影响系统、水汽条件、稳定度条件、动力条件等几个方面,对2011年7月21日和7月31日吉林省两次暴雨天气进行了诊断分析。结果表明:两次暴雨过程均发生在有利的大尺度环流背景下,本地前期高温少雨的气候背景为暴雨的出现奠定了基础;高空槽和副后切变线是暴雨发生的原因,强烈的上升运动、低层水汽的集中与辐合、中低层不稳定能量的释放是暴雨发生发展的动力机制。     

陶诗言先生在中国暴雨发生条件和机制研究中的贡献

作者在1998年庆贺陶诗言先生八十华诞的文集中曾专题阐述和评价了陶先生对中国暴雨研究的贡献。 至今十五年过去了,陶诗言先生虽已于2012年仙逝,但其深邃的科学思想依然闪烁着智慧的火花。他在中国暴雨研究中留下的宝贵遗产不但深刻影响过去和现代两代人的暴雨研究和业务发展,而且也将继续影响将来的中国暴雨研究。本文是对陶诗言先生在中国暴雨的研究中所作的贡献并结合现代研究的成果作进一步介绍和评价。主要集中在暴雨发生的动力和热力条件与机理方面。全文内容包括六个方面:（1）季节突变对中国梅雨爆发的影响;（2）暴雨发生的多尺度相互作用;（3）暖湿季风输送带对北方大暴雨的影响;（4）高空急流对暴雨的作用;（5）暴雨和强对流发生的物理条件;（6）地形对暴雨的作用     

梅汛期区域性暴雨的多尺度分析及临近预警

利用常规观测数据、NECP1°×1°逐6 h再分析资料、FY2E卫星黑体亮度温度TBB资料以及南京、常州多普勒天气雷达产品,对2012年江苏出梅之前的最后一场区域性暴雨过程进行多尺度分析。在此基础上,探索该类暴雨的临近预警线索,结果表明:(1)此次过程的雨带呈准纬向分布,属于典型的梅汛期静止锋降水。过程中主要有两次降水集中时段,两个阶段的降水性质存在差异,但都具备较高的降水效率。(2)中高纬大范围稳定的阻塞形势,为此次持续性暴雨过程的产生提供了有利的大尺度环流背景。而在此过程中,两段降水集中期的形成与地面触发系统的出现和维持有着较为密切的联系。(3)此次过程中两段降水集中期内的物理量特征以及TBB的演变情况和其对应的降水特征存在异同。(4)雷达特征分析表明,此次过程具有较高的降水效率和较长的持续时间。实际业务工作中可以通过判断回波的质心高度和边界层风速有无跃增来估计降水效率的潜势。当推断较高的降水效率潜势将持续较长时间时,应及时发布暴雨警报。     

基于GPS PPK技术的远距离高精度验潮方法研究

为实现远岸潮汐精确监测,基于GPS PPK技术开展了远距离高精度GPS验潮方法研究。研究给出了GPS潮位测量方法,其次联合GPS定位信息和IMU姿态信息,通过坐标转换原理得到瞬时水面的精确高程。在此基础上,研究利用基于FFT的低通滤波技术提取潮位信息。最后在烟台港进行了实际工程试验。试验结果表明,当GPS PPK验潮距离达98km时,潮位误差可控在!15cm以内,验潮精度仍可优于10cm。     

西北太平洋累积气旋能量的年代际变化

利用1949—2011年CMA-STI热带气旋最佳路径数据集,分析了西北太平洋累积气旋能量(ACE)的年代际变化特征。结果表明,西北太平洋热带气旋(ACE)的年代际变化主要分为1957—1967高值期、1976—1986过渡期和1998—2008低值期。其中强热带风暴(STS)、台风(TY)和超强台风(SuperTY),特别超强台风是决定成分。副热带高压偏弱,垂直风切变偏小,低纬度低空正涡度异常偏东以及低纬度海表面温度(SST)正异常偏东等背景场的年代际特征,有利于形成ACE的年代高值期。     

热带气旋各个要素对于海表面降温的影响

热带气旋的经过会引起海洋内部强烈的剪切,由剪切不稳定触发的强混合可以将温跃层的冷水卷挟上来,导致海洋混合层加深和海表面温度的下降。本文利用3-Dimensional Price Weller and Pinkel(3DPWP)模式模拟了不同热带气旋下的海表面降温,分别研究了热带气旋各个要素(气旋的强度,最大风速半径和移动速度)对于海表面降温的影响。模拟结果表明,海表面降温的空间分布主要受到气旋移动速度的影响,移动速度越快的降温,右偏现象越明显。海表面降温的幅度以及降温的区域随着气旋强度和最大风速半径的增大而单调递增,随移动速度增加而单调递减。海表面降温与热带气旋3个要素的拟合结果表明,气旋各个要素对于海表面降温影响作用的大小不同:在气旋移动速度较慢(小于4.5m/s)时,海表面降温主要受到气旋级别和移动速度的影响,在气旋移动速度较快(大于4.5m/s)时,气旋移动速度的影响作用减弱,海表面降温主要受气旋级别的影响。气旋最大风速半径的影响作用始终较小。     

基于信息扩散理论的重庆地区暴雨灾害风险评估

为了了解重庆地区的暴雨灾害的风险规律,减少该地区暴雨引起的灾害损失。利用重庆地区34个地面气象观测站的气温观测资料(1981~2010年),结合信息扩散理论模型,分析了重庆地区的暴雨风险规律。结果显示:重庆地区多年平均暴雨日数多在2~5d,总体呈现南多北少的分布特征,并呈明显的下降趋势;平均暴雨雨量的分布基本特征为长江以北高于长江以南的地区;重庆地区4个代表站的暴雨日数风险概率曲线均为单峰型,在2~4d的值域上所占的比例最大;从暴雨灾害风险空间分布来看,随着暴雨量级的增加,灾害出现的概率也随之减小。     

Variability of tropical cyclone in high frequent occurrence regions over the western North Pacific

In this study, three high frequent occurrence regions of tropical cyclones(TCs), i.e., the northern South China Sea(the region S), the south Philippine Sea(the region P) and the region east of Taiwan Island(the region E), are defined with frequency of TC's occurrence at each grid for a 45-year period(1965–2009), where the frequency of occurrence(FO) of TCs is triple the mean value of the whole western North Pacific. Over the region S, there are decreasing trends in the FO of TCs, the number of TCs' tracks going though this region and the number of TCs' genesis in this region. Over the region P, the FO and tracks demonstrate decadal variation with periods of 10–12 year, while over the region E, a significant 4–5 years' oscillation appears in both FO and tracks. It is demonstrated that the differences of TCs' variation in these three different regions are mainly caused by the variation of the Western Pacific Subtropical High(WPSH) at different time scales. The westward shift of WPSH is responsible for the northwesterly anomaly over the region S which inhibits westward TC movement into the region S. On the decadal timescale, the WPSH stretches northwestward because of the anomalous anticyclone over the northwestern part of the region P, and steers more TCs reaching the region P in the greater FO years of the region P. The retreating of the WPSH on the interannual time scale is the main reason for the FO's oscillation over the region E.