2016—2020年6—7月长江流域主要暴雨过程特征及差异性分析

利用2016—2020年6—7月长江流域735站气象观测资料、NCEP/NCAR再分析资料及雨情信息对长江流域主要暴雨过程的区域性特征、天气系统及成因进行了初步探讨。结果表明:(1)2016—2020年6—7月长江流域降水过程对流层中高层主要受加强西伸的西太平洋副热带高压及高空低槽东移带来的梅雨锋影响,中低层主要影响系统是切变线、低涡、台风倒槽,边界层有一半的降水过程发生在暖区或受静止锋影响;(2)影响长江流域暴雨过程的主要天气形势分为纬向环流型、两高(西太平洋副热带高压与南亚高压)之间型、经向型和偏东气流型;(3)长江流域降水差异同副高脊线位置和夏季风北推进程以及短时强降水落区有很好的相关性。     

WRF-EnSRF系统同化多普勒雷达资料在多类型强对流天气过程的数值试验

利用自主构建的基于风暴尺度的WRF—EnSRF（weather research and forecasting ensemble square root filter）系统同化实际多普勒雷达资料,检验该同化系统在包括飑线、超级单体风暴和多单体风暴3个不同结构类型的强对流天气过程的同化效果,并考察了初始场扰动时不同强度的位温和水汽扰动对集合离散度以及同化效果的影响。结果表明,在3个个例中该同化系统均表现出有效的同化能力,各分析结果均比较合理,径向速度和反射率因子分析的增量均方差在经过24min同化后分别下降到3～5m／s和10dBz,并维持至60min同化结束。预报场集合离散度和同化效果对热力场的扰动强度比较敏感,适当增加初始扰动时位温和水汽的扰动强度有利于提高集合离散度和改善径向速度的分析效果。     

湖北省夏季引发极端降水的MCS统计特征分析

利用2008-2018年4-9月新一代天气雷达资料,挑选了引发湖北省极端降水过程的70例中尺度对流系统(me-soscale convective systems,MCS),重点研究了线状MCS成熟阶段的时空分布特征,结果表明:(1)5类线状MCS中邻接层状云降水AS(adjoining stratiform)发生比例...     

2008年\

利用2008—2015年5—9月湖北省60例极端降水过程常规观测和物理量资料及中尺度观测资料, 主要应用天气诊断分析方法,研究了降水过程影响天气系统的演变机制、热力动力特征及强降水形成及维持原因,归纳出长江中游地区极端降水天气类型主要有锋面气旋、西南涡切变、西南涡-东北气旋、暖倒槽和登陆台风5类, 其中前两类是最主要的极端降水类型。同时, 指出不同天气类型控制下天气预报要关注的重点:(1)在锋面气旋类中,江淮气旋的发展是梅雨锋上重要的扰动系统,但梅雨期因冷空气势力弱江淮气旋并不强烈,分析时很容易忽视;（2）在西南涡切变类中,西南涡、新生涡和低空急流是梅雨锋切变线上重要的扰动系统,降水落区的差异与不同扰动系统的影响有关;（3）西南涡-东北气旋类降水落区一般位于两个系统结合部位,且极端降水绝大部分仅出现在梅雨锋西部;（4）暖倒槽类主要是局地极端降水,降水落区大多位于鄂西山地-江汉平原西部间过渡带。（5）登陆台风与副热带高压相互作用并形成稳定的有利形势,加上特殊地形作用,是强降水得到发展和维持的主要原因。

     

一次伴有尾随层状云类MCS强降水过程结构特征

利用常规观测资料、多普勒天气雷达资料及NCEP再分析资料,对2018年5月18日湖北省中东部地区一次尾随层状云类中尺度对流系统(MCS)的雷达回波特征和地面中尺度系统演变特征进行了分析。结果表明:1)短波槽东移南压,引导冷空气南下,与副热带高压外侧强劲的西南暖湿急流长时间在湖北省中东部地区交汇,形成有利于诱发MCS的大尺度环流背景;2)强降水的主要发生时段集中于尾随层状云降水回波对流线形成的初始阶段和成熟阶段,强雨团主要位于对流线附近及层状云降水回波头部,同时伴有雷暴大风天气;3)西南涡的发展为尾随层状云类MCS高效降水产生提供有利的环境场,边界层中尺度辐合线在对流的触发、发展、组织的过程中起到重要的作用,地形的抬升作用及阻挡作用,使MCS持续发展,同时,MCS后部"冷池"能量累积溢出形成雷暴冷出流与环境南风辐合,不断激发新的MCS;4)对流线附近存在明显的上升气流,环境风入流提供了充足的水汽供应,其前侧、后方分别有一支不同高度的下沉气流(出流或入流),并与环境风辐合,使MCS向前持续发展,并在后方不断激发新的MCS,造成较长时间的强降水。     

神农架及周边地区夏季气象要素时空特征初步分析

采用2010—2011 年6—8 月神农架及周边地区高山自动气象站观测的逐时资料,初步分析了神农架及周边地区夏季降水、气温、风场等气象要素的时空分布特征。结果发现：降水时数基本呈现随着海拔的增高而增多的趋势。东北坡和东南坡降水时数日变化整体均呈单峰型变化趋势,峰值出现在午后至傍晚,西南坡降水时数的日变化分布均匀。西南坡最高气温出现时间偏晚。多数站点2010—2011 年夏季盛行风向具有一致性。局地风场受地形影响很大,日变化明显,可能由山谷风效应引起。海拔较高的站点水汽昼夜变化较大,海拔较低的站点水汽昼夜变化较小。东北坡松柏站夜间盛行西北风,水汽大幅度减少,白天盛行东南风,水汽增加,可能是午后降水时数明显增多的原因之一。     

湖北省极端短时强降水MCS类型及特征分析

重点利用新一代天气雷达、常规探空和地面中尺度观测等资料,在详细分析湖北省2008—2015年62例极端短时强降水中尺度对流系统演变过程的雷达回波特征基础上,研究归纳了湖北省6类极端短时强降水MCS模态,其中包括4类线状(尾随层状云、平行层状云、后向扩建类、邻近层状云类)和2类非线状(涡旋状类和层状云环绕类)MCS模态。初步研究表明:(1)4类线状MCS的模态和环境风相对对流线分量的垂直分布与早期的研究结果基本一致。(2)非线状的涡旋状类MCS模态典型特征是大范围层状云降水包裹着螺旋式涡旋对流回波带,多形成于西南涡前切变线附近,主要与西南涡前鄂西山地平原过渡带边界层中尺度涡旋系统的触发和组织有关。(3)湖北省后向扩建类MCS常出现在山脉迎风坡一侧,与中尺度地形对冷池的阻挡、冷池对MCS的组织作用等有关。(4)涡旋状MCS持续时间较长、范围较大,而层状云环绕类MCS维持时间较短。     

武汉地区4次低质心类短时强降水对流风暴特征分析

利用自动气象站逐小时和逐5 min观测资料、长江中游雷达组合反射率因子SWAN拼图产品及NCEP FNL再分析资料,对武汉地区4次低质心类短时强降水对流风暴特征进行分析。结果表明:不同的天气背景诱发的对流系统特征不同,低层暖强迫造成的斜压不稳定背景下,环境条件高能高湿,雷暴冷池的积累有利于稳定性降水前沿触发线状强对流;斜压锋生天气背景下,冷暖剧烈交汇使得大气斜压性显著增强,地面多有中尺度气旋波发展,锋区冷区稳定性降水中多伴随短时强降水,而暖区能量、湿度条件更好,易诱发短时强降水等分散性强对流;准正压天气背景下,大气斜压性弱,环境高能高湿,多由近地面层流场强迫和局地热力差异触发剧烈的热对流活动。从对流风暴雷达回波特征和降水特征来看,TS类线状中尺度对流系统(MCS)移速较快,短时强降水范围小;准静止类表现为带状走向的大范围层状云回波稳定维持,中间伴有多个积云对流生消迭代,每一阶段降水增强都与新生对流单体途经武汉站点相对应;组织合并类在回波合并时,意味着短时强降水的发展增强,合并后的回波形态和走向影响着降水的强度和持续时间。在不同的环境背景、触发诱因和组织形态下,短时强降水发生前后地面气象...