聚类分析在暴雨预报和环流形势分型中的应用

数值预报投入业务运行以来，高空形势预报具有较高的准确率，要素预报的准确率也在不断提高，对数值预报产品的释用是近年来人们极为关注的问题，作者早用数值预报５００ｈＰａ高度场及降水实况资料，采用聚类分析法，研究暴雨落区预报和我国暴雨环流形势特征，所得结果在暴雨预报业务中有一定参考价值，同时也给出我国暴雨环流型。     

气流的垂直分布对地形雨落区的影响

从大气运动的基本方程出发,讨论了华北地区太行山东侧低空东风气流背景下不同垂直分布气流对降水落区的影响。认为：当垂直于山体的气流随高度减小时,地形的作用表现为迎风坡上水平辐合,造成气旋式涡度增加,产生风场切变,因此对迎风坡降水产生明显的增幅作用。当气流的垂直分布随高度增加时,迎风坡方向表现为反气旋涡度增强,而在背风坡方向产生辐合作用,造成气旋式涡度增加,发生风场切变。     

桂东7～9月西风系统暴雨短期预报方法

利用近10a的报文资料,计算7～9月西风系统暴雨出现前24h,与梧州站以西、北相邻的25个探空站相应的28个物理量场,利用相关分析,筛选出能较好地反映西风系统暴雨天气特征的若干物理量场,依据动力相似的基本原理,作出未来24h桂东暴雨落区预报.     

台风暴雨客观定量落区预报方法

本方法是针对江苏抗台防涝的需要,重点解决当台风进入“台风暴雨警戒区“时必须作出:本省是否有大于100毫米和200毫米的降水?如有,则全省过程总雨量最大能下多少?落区、落时?在因子选取方面,是紧紧围绕着台风暴雨发生的基本物理因子和有利的环境场,通过普查和人机结合筛选出优异的预报因子,最终用逐步回归的数学统计模型建立出相应的五个预报方程。它们的历史拟合和预报实践能力均是理想的。     

“分型配料法”在湖北省暴雨预报中的应用研究

通过对“配料法”的学习,认为“配料”不仅仅是诊断因子的组合,还应是预报员主观经验与客观数值产品的有机结合,由此提出了“先分型后配料”的思想,称之为“分型配料法”。由此提出了“先分型后配料”的办法,称之为“分型配料法”。在此研究的基础上,根据湖北省梅雨期和盛夏期的天气型特点,分别制定了不同的暴雨预报配料方案,并通过个例进行具体阐述。结果表明,基于上述研究的“分型配料法”能够较好地做出暴雨落区预报,在汛期气象服务中发挥了积极的指导作用。      

一次暴雨过程预报的多模式NWP产品与物理参数的综合分析应用

对照常规天气图实况资料,检验几种常用NWP产品对2008年7月5日山东一次强降水过程的形势场预报和降水预报,并对其物理量场进行诊断分析.结果表明,暴雨落区与诸多物理量场的配置紧密相关;暴雨区出现在低层水汽辐合中心移动路径上,位于与水汽通量散度强辐合中心和强上升运动中心接近处;暴雨区移动方向与水汽通量大值中心、△θse(500-850)负值中心长轴方向一致,水汽通量散度低层辐合、高层辐散两者均满足时有利于强降水发生;200 hPa高空辐散的抽吸作用远比仅有低层辐合更有利于上升运动发展;地面强降水区出现在200 hPa强辐散中心所在处.     

一次暴雨空报的诊断分析

实时天气系统的时空分布、多个物理要素、雷达回波特征都表现出24小时内鄂东地区及武汉单站有暴雨天气发生,结果暴雨空报。为了找到暴雨空报原因,对T213数值预报产品中多个物理要素进行诊断分析。首先根据物理量场分析鄂东地区暴雨是否产生;其次根椐物理量值分析武汉单站有否暴雨。结果表明：鄂东及武汉单站多个物理要素场和值不支持有暴雨产生。如：没有能量锋区、湿度锋区和水汽的辐合支持降水天气系统继续发展和加强,鄂东不会产生区域性暴雨。武汉单站涡度平流反映出低层正值高层负值,这种配置没有动力作用。垂直速度表明在汉口上空整层为下沉气流区,产生不了动力不稳定。单站ra和rf值表现出,前者为正值的水汽辐散;后者为小值。K指数不但没有达到K≥35℃以上,而且表现出逐日递减。这几种要素值都不支持单站次级环流的产生,所以,武汉不会发生暴雨。     

江西“98.6”连续大暴雨过程的θ(se)场特征

通过分析江西“９８．６”连续大暴雨过程的θｓｅ场特征,得到了用θｓｅ场作暴雨落区预报的关卡发点,指出了对暴雨的分析和预报,θｓｅ场分析法简便易行,优于天气形势分析法。     

2000—2021 年影响山东的北上台风分类及降水落区分析

将2000—2021年影响山东的15个台风,按大尺度环流形势进行分类,以台风登陆之后500 hPa中纬度是否存在槽进行分类,可以分为3类：（1）中纬度有槽且形成闭合中心,台风与槽结合,在山东产生暴雨以上量级的降水;（2）中纬度只有高空槽,降水范围最大;（3）中纬度无明显槽脊,降水量和降水范围最小。以西太平洋副热带高压（简称“副高”）的位置分类,可分为3类：（1）副高西伸脊点过120°E且北部边缘过40°N,台风沿副高外围移动,降水最少;（2）副高西伸脊点不过120°E且北部边缘过40°N,高空槽与副高在中国沿海交汇,降水范围广,山东降水与台风位置有关。位置偏西,降水范围大;位置偏东,降水主要集中在山东半岛地区;（3）副高西伸脊点不过120°E且北部边缘不过40°N,台风环流中心较强,降水最强。以700 hPa环流形势分类,分为3类：（1）700 hPa有高压坝,降水范围最小;（2）700 hPa无高压坝,东北地区有冷涡,山东降水量和降水范围最大;（3）700 hPa无高压坝,中纬度存在大槽,降水量均可达大暴雨量级。     

2013年南疆2场罕见暴雨落区和强度的对比分析

2013年5月26～28日和6月15～18日南疆连续出现了2场罕见的暴雨过程,利用常规地面和高空探测资料、NCEP/NCAR每日4时次 1°×1°再分析资料和欧洲ECWMF 0.25°×0.25°细网格数值预报产品,对比分析了这2场暴雨的落区和强度差异的成因。2场暴雨均在有利的环流背景下产生,较强暴雨的高空环流经向度更大、中亚低槽与北支槽打通并南伸更南,低层700hPa以下水汽输送较中高层更为重要,日常预报更应注重低层的水汽输入。对比暴雨强度,低层水汽输送越强(更多水汽路径、更多边界的水汽输入、更强水汽通量和水汽输入量)、低层水汽输送时间越长、低层切变线持续时间长且伸展至中高层,暴雨强度均可能更强。中尺度切变线和涌线在暴雨落区预报中具有一定的指示意义。