北京721特大暴雨极端性分析及思考（二）极端性降水成因初探及思考

本文是“北京7.21特大暴雨极端性分析及思考”的第二部分,第一部分“观测分析及思考”对此次过程的降水特点、水汽特点、中尺度对流系统（MCS）的环境场条件和发生发展过程进行了分析,指出这是一次极端降水过程。本文进一步从影响降水的因子：降水效率、水汽、上升运动、持续时间等方面进一步探讨极端性降水的成因,所用资料为业务中常用的模式分析和各种观测资料。分析表明,本次过程为典型华北暴雨环流形势,其中高层气流辐散区与低层低涡切变线的耦合是直接诱因;较高的环境相对湿度和湿层较厚,较低的抬升凝结高度和自由对流高度以及热带降水性质提高了本次过程的降水效率;异常大的水汽含量（可降水量达60－80mm）及与其相关的物理量异常,可作为判断极端降水的重要因子;环境大气具有中下层条件性不稳定,上层湿中性层结特性,CAPE值中等,同时上层干侵入增加了对流不稳定,有利于上升运动发展;低涡切变线及华北地形共同触发了MCS的在暖区生成发展;低涡北跳、MCS后向传播特性使暖区MCS东移速度慢,形成“列车效应”,造成降雨持续时间长。本文最后探讨了极端降水的预报思路。     

MYTRONS系统在暴雨临近预报和研究中的应用

概述了ＭＹＴＲＯＮＳ系统在长江中游地区暴雨研究的成果和在临近预报中的应用。该系统的建成，使预报员以高时空分辨率识别出中尺度系统客体的存在及动态演变，提高了对暴雨发生和发展过程的认识，增强了灾害性暴雨的预报能力。     

西江流域致洪暴雨的准双周振荡及大气环流模型

为了做好西江流域致洪暴雨的中期预报,采用小波分析、Lanczos滤波器分析了1961—2008年西江流域13次致洪暴雨期间降水与850 hPa风场的低频振荡特征,研究了850 hPa风场的10～30天低频传播对致洪暴雨的影响,并采用合成分析建立了由西风带系统导致的致洪暴雨准双周振荡的大气环流模型。结果表明,致洪暴雨期间降水主要以10～20天的准双周振荡为主,它们多数与西江流域850 hPa风场8～35天振荡的正位相有较好的对应关系。来自西江流域以南逐渐向北传播的低频纬向风或来自30 °N附近逐渐南传并加强的低频纬向风与多数来自西北太平洋向西传播的低频纬向风在西江流域相遇,是导致致洪暴雨具有准双周振荡的可能原因之一。当500 hPa巴尔喀什湖以东的高压脊开始隆起并逐渐东移,我国东北-华北-长江中下游逐渐转为明显的华北低槽控制,华南由青藏高原东部弱的西风槽转为明显的高空槽控制,副高不断加强西伸,同时850 hPa上空来自孟加拉湾穿过中南半岛的西南风不断加强,位于华南急流轴以西弱的气旋性弯曲也不断加强,地面上转为东高西低、等压线经向度明显,西江流域致洪暴雨开始并逐渐达到强盛期。这些特征可作为西江流域致洪暴雨的中期预报提供参考依据。      

一次特大暴雨天气的Q^＊矢量分析

应用修正的Q^*矢量对1999年8月11－13日山东特大暴雨天气过程进行了诊断分析，分析结果表明，中低层Q^*矢量指出大暴雨区；850－700hPa的Q^*矢量辐合区与上升运动区和大暴雨区有较大的对应关系；暴雨产生在850hPa和500hPaQ^*矢量湿锋生区的暖空气一侧。     

2013年9月大气环流和天气分析

2013年9月环流特征如下：极涡分裂,主体位于西半球;里海以北有阻塞形势出现,西太平洋副高强度较常年偏强、位置偏西。全国平均降水量69.3 mm,较常年同期偏多6.1%,华西部分地区秋雨明显,河南北部等地降水量不足常年20%,有中到重度气象干旱;全国平均气温16.8℃,较常年同期偏高0.2℃。9月我国的大范围强降水过程有2次,其中一次与热带气旋活动有关。9月共有8个热带气旋在南海和西北太平洋活动,较常年同期平均偏多3个,其中“天兔”是近40年来登陆粤东沿海的最强台风。全国17个省（区、市）发生风雹灾害;我国中东部出现雾霾天气。     

鲁西北持续性暴雨非地转湿Q矢量分析

利用常规观测资料、NECP/NCAR提供的1°×1°FNL全球再分析资料,对2012年鲁西北一次持续性暴雨进行了湿Q矢量方法诊断分析。结果表明：此次持续暴雨出现在有利的环流背景下,降水区域集中并有明显的中尺度特征,湿Q矢量方法是分析强降水落区很好的工具;925～850 hPa湿Q矢量散度与强降水落区有较好的对应关系,但暴雨并不总是出现在湿Q矢量散度负值区中心,有时出现在湿Q矢量散度梯度大的负值区一侧;700 hPa湿Q矢量涡度正值中心与散度负值重叠的区域是中尺度低值系统发展有利的区域,与未来6～12 h暴雨落区有很好的对应;湿Q矢量锋生函数差值预报强降水落区明显优于锋生函数。     

2017年6月大气环流和天气分析

2017年6月大气环流的主要特征是极涡偏强且呈单极型分布,中高纬环流呈多波型,西太平洋副热带高压强度较常年偏弱。6月全国平均气温20.3℃,较常年同期偏高0.3℃;全国平均降水量112.3 mm,比常年同期(99.3 mm)偏多13%,长江流域入梅时间较常年偏早。我国南方地区有6次区域性暴雨过程,部分地区暴雨洪涝重;与此同时,东北、华北等地少雨高温,干旱持续时间较长;月内今年第2号台风苗柏在广东深圳登陆;全国19个省（区、市）遭受风雹灾害。     

2017年7月大气环流和天气分析

2017年7月大气环流特征为,极涡呈偶极型分布,主体强度较常年偏强;中高纬环流呈5波型分布,北半球副热带高压强度偏强,西太平洋副热带高压整体位置偏北,脊线持续北抬。7月我国平均气温为23.2℃,较常年同期（21.9℃）偏高1.3℃。全国平均降水量112.5 mm,较常年同期（120.6 mm）偏少6.7%,东北地区西部、江南地区东北部、江淮地区西南部和新疆北部等地降水偏少显著。强降水天气主要出现在东北地区和南方,7月我国出现9次区域性暴雨天气过程,7月13—14日降水过程多方面突破历史极值。7月西北太平洋地区有8个台风生成,其中7个台风活跃,3个台风登陆我国,数量较历史同期明显偏多;台风生成个数与1994、1967和1971年并列为历史同期最多。内蒙古东部出现气象干旱,江淮江汉伏旱发展。中东部地区和新疆持续高温天气,最长持续天数为20 d,1884站出现35℃以上高温天气;高温极值为49℃,发生在吐鲁番站。     

2013年浙江两次汛期暴雨过程对比分析

利用NCEP/NCAR再分析资料,对2013年4月29日(4.29)和6月6日(6.6)浙江两次汛期暴雨的天气形势场、热力动力和水汽条件进行对比分析,研究浙江暴雨的机理,为暴雨预报提供依据。结果表明:1)4.29暴雨影响系统高层为西风槽、低层为低涡;6.6暴雨高低层影响系统均为低涡。2)4.29暴雨高空西风急流强,垂直方向上存在正向环流圈,低层辐合对应高层辐散;6.6暴雨高空西风弱,垂直方向上无明显环流圈,散度场分布较复杂。3)4.29暴雨主要水汽来源为孟加拉湾、南海-西太平洋;6.6暴雨主要水汽来源为孟加拉湾、南海-西太平洋和东海。4)4.29暴雨过程中锋区呈东西走向,有较强冷空气侵入,而6.6暴雨过程中锋区呈东南-西北走向,只有较弱冷空气侵入。     

激流观测与资料处理若干问题的探讨

随着海洋调查研究的进一步深入 ,海洋激流这一重要的海洋动力现象已越来越引起海洋科学工作者的重视。如何进行激流观测和资料的处理 ,已成为有关人员十分关心的问题。以江苏近海及渤海埕岛海区潮流辐合带流况为例 ,探讨了过去测流和资料分析中的一些问题 ,并提出了若干的建议。