A Two-plume Convective Model for Precipitation Extremes

In the study of diagnosing climate simulations and understanding the dynamics of precipitation extremes, it is an essential step to adopt a simple model to relate water vapor condensation and precipitation, which occur at cloudmicrophysical and convective scales, to large-scale variables. Several simple models have been proposed; however,improvement is still needed in both their accuracy and/or the physical basis. Here, we propose a two-plume convective model that takes into account the subgrid inhomogeneity of precipitation extremes. The convective model has three components, i.e., cloud condensation, rain evaporation, and environmental descent, and is built upon the zero-buoyancy approximation and guidance from the high-resolution reanalysis. Evaluated against the CMIP5 climate simulations, the convective model shows large improvements in reproducing precipitation extremes compared to previously proposed models. Thus, the two-plume convective model better captures the main physical processes and serves as a useful diagnostic tool for precipitation extremes.     

影响山东的台风温比亚（1818）中尺度云团“列车效应”特征分析

基于多普勒天气雷达、区域气象观测站、常规观测和NCEP再分析数据等,利用三维雷达拼图技术对2018年第18号台风“温比亚”造成的山东暴雨中尺度特征进行分析。研究表明：台风“温比亚”造成的山东暴雨,不同阶段雨强特征有较大差异,长时间强降雨是造成灾害性暴雨的主要因素;此次台风暴雨雨团具有很强的移动特征,是否形成“列车效应”是造成灾害性暴雨的重要因素;雷达三维拼图数据可以清晰识别和分析暴雨过程中尺度雨团的移动、合并和发展规律,这些对准确监测预报暴雨的发生至关重要。     

汕尾市短历时强降雨的时空分布特征

利用汕尾市2013—2018年间115个自动气象站逐小时降雨量资料,对汕尾地区短历时强降水时空分布特征以及与年总降水量的关系进行研究。分析表明:(1)2013—2018年汕尾市短历时强降雨的次数大体呈递增趋势,各年发生的次数差异较大;(2)短历时强降雨具有明显的季节变化和日变化特征,最易发生在6月,时段集中在下午至傍晚;(3)短历时强降水主要集中在莲花山脉东南侧的海丰县大部及陆丰市东北部,包括莲花山、公平、梅陇、海城、八万等地区;(4)短历时强降雨发生次数多的年份降水量也大,两者具有很强的相关性。     

斜压能量转换引起台风暴雨的动力计算

本文以7406与7411号台风登陆后出现突然性大风区引起突然性的暴雨中心为例,从能量的角度出发,对出现大风区引起暴雨中心的物理机制进行了计算分析,结果表明:当台风(指7406和7411号台风,下同)受干冷空气影响前后,有明显的能量转换,即有效位能向动能转换,正能量区对应大风区,大风区的辐合区对应于暴雨中心。这种配置关系是由斜压能量转换引起大风区产生的。     

山东省夏季的自然天气阶段

根据大气环流演变的阶段性,阐明自然天气阶段的基本概念,提出划分天气阶段的依据和方法,分析山东省夏季5个天气阶段的环流形势和天气气候特征以及阶段转换的规律。     

一次热带气旋环流暴雨与前期一般性降水环境场的对比分析

登陆的台风环流暴雨是沿海地区重要的暴雨类型之一，降雨量大，范围广，危害大。本文应用诊断分析的方法，以1999年8月11日发生在山东半岛中东部大范围暴雨过程为实例，就暴雨发生前一般性降水时的环境场与暴雨发生时的环境场做了对比分析。结果表明，暴雨发生时均比暴雨发生前一般性降水时：低空辐合和高空辐散增强，低层水汽能量辐合及对流不稳定性增大，低空垂直环流发展。以上因子导致积云对流的发展。在弱垂直切变环境下，通过第二类条件不稳定(CISK)机制，使热带风暴减弱成的低气压环流维持，并促使中低压发生变化，使暴雨云团西行增强，暴雨增幅。     

硫代甜菜碱(DMSP)对大气环境的影响及其对水产动物营养的促进作用

一种二甲基硫化合物硫代甜菜碱（DMSP）成为环境科学和水产科学共同关注的热点之一。研究表明，DMSP是海洋植物产生的渗透调节物质，大量存在于海藻和盐生高等植物体内。含有DMSP的生物体死亡之后，DMSP被海洋细菌的二甲硫醚生成酶降解，生成二甲硫醚（DMS）和丙烯酸。DMS从海洋水面逾出，进入大气形成酸雨；由于DMS能形成云，所以有降低温室效应的作用。DMSP本身则对哺乳动物、禽类及水产动物（鱼和虾）的营养代谢有促进作用。酶学研究表明，动物肝脏中的两种硫甲基转移酶能把DMSP分子中硫原子上的甲基转换出来，提供给机体代谢所需。作为海洋植物渗透调节物质的主要成分，DMSP来源于植物体内的蛋氨酸。研究DMSP的生成变化规律，对进一步了解海洋气候和开发使用新的水产动物饲料添加剂有重要价值。     

0515号登陆台风"卡努"引发江苏暴雨过程的动力学诊断分析

研究了0515号登陆台风“卡努（Khanun）”对江苏暴雨过程的影响．结果表明，此暴雨过程属主要由台风本身的气旋性涡旋所造成的区域性暴雨，位于台风移向的右前方．通过对物理量场诊断分析发现，暴雨强度的趋势与落区基本上能从水汽通量相对散度上反映出来，水汽通量相对散度越大，暴雨越强；暴雨区位于垂直上升运动区．     

Microphysical Processes of a Stratiform Precipitation Event over Eastern China:Analysis Using Micro Rain Radar data

Data collected using the micro rain radar(MRR) situated in Jinan city, eastern China, were used to explore the altitudinal and temporal evolution of rainfall microphysical characteristics, and to analyze the bright band(BB) characteristics and hydrometeor classification. Specifically, a low-intensity and stable stratiform precipitation event that occurred from 0000 to0550 UTC 15 February 2015 and featured a BB was studied. During this event, the rainfall intensity was less than 2 mm h-1 at a height of 300 m, which was above the radar site level, so the errors caused by the vertical air motion could be ignored.The freezing height from the radiosonde matched well with the top of the BB observed by the MRR. It was also found that the number of 0.5–1 mm diameter drops showed no noticeable variation below the BB. The maximum fall velocity and the maximum gradient fall velocity(GFV) of the raindrops appeared at the bottom of the BB. Meanwhile, a method that uses the GFV and reflectivity to identify the altitude and the thickness of the BB was established, with which the MRR can provide a reliable and real-time estimation of the 0?C isotherm. The droplet fall velocity was used to classify the types of snow crystals above the BB. In the first 20 min of the selected precipitation event, graupel prevailed above the BB; and at an altitude of2000 m, graupel also dominated in the first 250 min. After 150 min, the existence of graupel and dendritic crystals with water droplets above the BB was inferred.     

2017年3月大气环流和天气分析

2017年3月大气环流的主要特征是极涡偏强且呈单极型分布,中高纬环流呈4波型,西太平洋副热带高压强度较常年偏弱,南支槽强度较常年偏强。3月全国平均气温4.5℃,较常年同期偏高0.4℃;全国平均降水量36.2 mm,比常年同期（29.5 mm）偏多22.7%。月内我国东部地区有2次中等强度冷空气过程;南方地区有3次区域性暴雨天气过程;北方地区有2次沙尘天气过程;江苏、湖南等省局地遭受风雹袭击。