四川盆地2013年夏季三次特大暴雨过程对比分析

利用常规观测资料、自动气象站降水资料和NCEP 1°×1°再分析资料,对2013年夏季四川盆地三次特大暴雨过程进行了对比诊断分析。结果表明:三次暴雨过程均发生在阻塞环流背景下,在充分的水汽、较强的上升运动、不稳定的大气层结等条件下产生的。前两次过程低层影响系统是西南低涡、第三次过程是切变线。水汽和能量主要在中低层积聚,水汽的辐合上升区域、不稳定层结区域与降水大值区较吻合。中低层水平湿Z-螺旋度负值区域分布与相应时刻的降水落区和天气系统有较好的对应关系。垂直分布上,暴雨区低层正涡度、水汽辐合旋转上升与高层负涡度、辐散相配合,是触发暴雨的有利动力机制。     

台风“圣帕”中小尺度强对流系统分析

通过台风登陆前的探空、多普勒雷达资料以及数值模拟,对0709号台风“圣帕”登陆前龙卷发生的环境背景、发生、发展和消亡的过程特点进行了分析。从周围环境场分析表明,龙卷发生地处于高的能量不稳定区并且具有非常低的抬升凝结高度和较强的低层垂直风切变,利于龙卷生成。雷达分析显示龙卷发生前存在弱的中气旋和低层气旋式切变,龙卷发生时伴随着这两个弱涡旋的合并增强,这可能是爆发龙卷的重要原因之一。数值模拟能较好地模拟出在龙卷发生时该区域有较强的风切变和水汽通量的辐合,并且螺旋度和风暴相对螺旋度有瞬时的强烈变化。     

"6.25"湖北省暴雨过程观测及AREM数值模拟资料分析

利用多种观测资料对2005年6月25-27日的湖北省暴雨到大暴雨过程分析后认为:河套低槽与副热带高压的对峙,使系统移速缓慢,造成中低层切变维持和急流的发展,激发中尺度系统产生加强,造成了这场强降水.利用AREM数值模拟资料对螺旋度、湿位涡进行了诊断,揭示了暴雨过程中螺旋度、湿位涡的演变分布特征,分析表明:暴雨的发展与螺旋度、湿位涡有较好的对应关系, 对于暴雨的预报和诊断具有指导意义.     

2009年河南一次大暴雨过程的涡度方程诊断分析

利用NCEP／NCAR再分析格点资料、常规气象资料及中尺度WRF模式,对2009年8月28—30日发生在河南南部的一次暴雨过程进行中尺度数值模拟及诊断分析。结果表明,WRF模式对此次暴雨过程模拟效果较好,模拟物理量能够较好地反映暴雨的实际特征,模拟暴雨强度及落区与实况较一致。高空槽、副热带高压、超低空东风急流及低层风切变是此次暴雨的主要影响系统。利用涡度方程对暴雨过程进行诊断分析发现,涡度方程各项收支中,涡度平流作用与辐合辐散作用对涡度局地变化的贡献最大,垂直输送项与扭转项对涡度局地变化的贡献较弱。涡度平流项对中低层涡度局地变化表现出正反馈作用,垂直输送项、扭转项及辐合辐散项起着负反馈作用。涡度平流作用使得中低层气旋武环流加强,有利于中低层辐合加强,局地涡度增加。垂直输送项、扭转项及辐合辐散项使得低层辐合减弱,气旋性涡度减小。此外,利用垂直螺旋度等模拟产品对暴雨诊断分析发现,暴雨落区与垂直螺旋度大值中心、水汽通量散度负值中心等相对应,此次暴雨正是在良好的动力、水汽及热力条件下产生的。     

河南省2011年8月1—2日暴雨过程水汽条件与垂直螺旋度分析

利用常规资料和NCEP再分析资料,对2011年8月1—2日河南省区域性暴雨过程的环流形势、水汽条件和垂直螺旋度进行了分析,结果发现：这次暴雨是一次较为典型的西南涡东北移影响河南所造成的暴雨过程,500hPa高原槽东移,副热带高压减退之后又增强,中低层西南涡沿切变线东北移出,河南处于涡前的西南低空急流出口区前方及前方左侧,具备了区域性暴雨产生的动力与水汽条件。在本次暴雨过程中,700hPa水汽通量变化对强降水落区有很好的指示作用：豫西南的暴雨区位于水汽通量大值中心附近和前端水汽通量等值线密集带内,豫中东部的暴雨区位于水汽通量大值中心北部水汽通量等值线密集带内、大值中心运动方向的左侧。水汽通量散度场上,850hPa水汽通量散度的变化与暴雨的开始时段和强度有很好的对应：水汽通量散度转为辐合、辐合层增厚为强降水开始的标志,辐合量突然增大标志着降水强度增大。700hPa垂直螺旋度的迅速增强与强降水发生时段有较好的对应,强降水产生在垂直螺旋度大值轴的东南侧。     

甘肃东南部一次暴雨天气的数值模拟和螺旋度分析

利用NCEP每6h一次的1°×1°格点资料和中尺度模式WRF(V3.1),对2005年7月1～2日发生在甘肃东南部的一次暴雨天气进行了诊断分析和数值模拟,运用模式输出资料对本次天气过程的螺旋度与降水的关系进行了分析讨论。结果表明:高原短波槽的生成,以及来自南海和孟加拉湾的水汽输送是造成此次暴雨天气过程的主要原因;WRF模式对西北暴雨具有一定的模拟能力;螺旋度的空间分布对西北地区东部暴雨的预报具有一定的指示意义;700hPa正值螺旋度的分布形状与高原短波槽和700hPa切变线的形状存在对应关系;而400hPa以下大值正螺旋度的产生可能是西北暴雨发生发展的重要原因之一。     

螺旋度在上饶市汛期暴雨落区预报中的应用

利用螺旋度理论,对上饶市2002年"6.28"区域性连续暴雨过程进行了诊断分析.结果表明,垂直螺旋度的变化对汛期暴雨落区,特别是对流性强降水具有很好的指示意义,在高、低层螺旋度高值轴之间最有可能出现暴雨.     

远距离台风暴雨过程分析

利用NCEP再分析资料,对2005年7月22-23日由台风"海棠"外围东南急流造成安阳东部和濮阳地区的大暴雨过程进行了分析。结果表明,远距离台风暴雨区位于对流有效位能高值舌区与低层垂直螺旋度大值带重合的区域及325 K等熵位涡的高值区域。     

螺旋度及螺旋度方程的讨论

文中从无摩擦的运动方程出发，利用量纲分析的方法，导出简化了的螺旋度方程和不同方向上的螺旋度方程，并对影响它们变化的各因子进行了讨论。分析结果表明，除了Lilly在1986年研究中强调的浮力效应外，压力梯度与涡度共同作用项和力管项对螺旋度的变化也有重要影响，甚至比浮力效应更大，且力管作用、水平压力梯度与水平涡度共同作用主要影响水平螺旋度，浮力效应、垂直压力梯度与垂直涡度共同作用主要影响垂直螺旋度；螺旋度的输送和大气的辐散、辐合对螺旋度变化的影响较弱；地转偏向力(无论是在水平方向还是垂直方向)的作用要在系统水平尺度较大时才能体现出来。水平和垂直方向上的螺旋度既相互区别在暴雨、强对流天气过程中表现出不同的作用，又相互联系。一方面，水平螺旋度更具预示性，对预报强风暴有指示意义，而垂直螺旋度更倾向为能反映系统的维持状况和系统发展、天气现象的剧烈程度的一个参数。另一方面，大的正水平螺旋度有助于垂直螺旋度的增长，而与垂直螺旋度对应的运动可能对水平螺旋度产生影响。将中尺度模式和螺旋度计算结合起来可能可以提高风暴路径和雨区的预报准确度。