一次梅雨锋连续大暴雨过程的诊断分析

为了提高对梅雨锋暴雨过程的预报服务能力,利用常规观测资料、MICAPS天气图和FNL再分析等资料,对2020年7月8—10日梅雨锋连续大暴雨天气过程进行了诊断分析。结果表明:1)这是一次高水汽含量、强低空急流配合短波槽、切变线和梅雨锋天气尺度系统引发的连续大暴雨过程; 2)利用FNL再分析资料对过程的水汽、动力、热力条件进行了分析,表明25°～29°N在800 h Pa以下水汽含量丰富,湖南中东部和吉安地区有水汽通量大值区,向东北方向输送水汽并产生明显辐合,且伴有持续的上升运动; 3)南昌站的探空CAPE值呈现有利强降水的细长结构,且有明显的能量释放和再建过程; 4)稳定天气背景、持续的水汽输送和辐合以及不稳定能量的释放和再建是造成此次连续大暴雨过程的关键所在。研究成果为提高梅雨锋暴雨的预报服务能力提供了参考依据。     

1998年二度梅雨锋的演变及结构特征

应用气象常规资料对1998-07-21-24日暴雨时段的二度梅雨锋的演变和其不同阶段的水平、垂直结构进行了诊断分析,确认了二度梅雨锋结构的一些普遍特征,如在对流层低层表现为θe锋而不是温度的强烈对比;同时揭示了1998-07的二度梅雨锋结构不同于一般梅雨锋的典型特征:700 hPa以下的梅雨锋向南倾斜或近乎垂直,切变线位于梅雨锋南侧,梅雨锋具有相当正压性.结果还表明:1998年二度梅雨锋结构不同于温带锋面结构,而是更倾向于赤道辐合带的性质,并且在各个阶段其结构并不完全相同.     

“02.6”梅雨锋暴雨过程中大、中尺度特征分析

本文对2002年6月27日14BT-28日14BT长江流域暴雨过程的大、中尺度特征进行了分析。分析结果揭示:200hPa西部型的南亚高压、500hPa的副热带高压的西伸北进以及700hPa维持的江淮切变线为此次暴雨过程提供了非常有力的大尺度条件;700hPa和850hPa的中尺度低涡是造成此次暴雨的中尺度系统;中尺度低涡的南压和东移以及低空急流的不断加强为此次暴雨过程提供了有力的动力学条件和水汽条件。     

2012年银川“7·29”大暴雨天气过程诊断研究

利用NCEP再分析资料,常规气象观测资料以及天气雷达、卫星等资料,研究了2012年7月29-30日发生在宁夏回族自治区银川市及其周边地区的一次大暴雨天气过程.通过分析此次暴雨过程前后的动力、热力及其变化特征,得出如下主要结论:宁夏"7·29"大暴雨天气过程的主要影响系统为西太平洋副高、500 hPa短波槽和暖式切变线;大暴雨发生在高层冷平流与低层暖平流交汇区,与高空的水汽辐散中心和低空的辐合中心基本重合;大气的比湿、水汽通量等在暴雨前迅速增大,假相当位温θse垂直廓线在500～400 hPa之间表现出有θse 336 K的小值区;水汽通量散度在临近降水时才开始快速变小,水汽输送和辐合作用完成的时间很短,引发快速而强烈的天气现象.     

2013年初夏河南一次区域性暴雨天气过程的分析

利用常规资料和NCEP再分析资料,对2013年5月25—26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:西南涡沿切变线移出是暴雨形成的诱因,中低层低涡与涡前持续的低空急流为暴雨的产生提供有利的大尺度天气背景条件.700 hPa水汽通量变化对强降水落区有一定的指示作用,暴雨区一般位于水汽通量大值中心附近和前端等值线梯度密集带内;水汽通量辐合增强增厚降水增强.强降水多位于垂直螺旋度正大值中心附近和长轴两侧.     

一次梅雨锋短时暴雨的诊断和特征分析

使用常规观测资料、多普勒雷达拼图资料、卫星TBB资料以及FNL1°×1°再分析资料,采用诊断分析和特征提取方法,对2014年6月20-21日江西北部出现的梅雨锋短时暴雨进行分析。结果表明:1)强盛的西南气流与低涡后部偏北气流在江西北部对峙是暴雨带稳定的原因;充足的水汽供应、强热力不稳定及强烈辐合上升运动是短时暴雨产生的环境场特征;2)从孟加拉湾、南海的水汽通道,为短时暴雨提供了源源不断的水汽和不稳定能量,强水汽通量辐合带与暴雨带的位置重合;3)暴雨区发生在高θse舌和高比湿舌的南侧;高空短波槽东移加剧了高空锋区的发展,使得锋生更为明显;近地面层冷空气的楔入,增强了不稳定能量的释放,使暴雨区对流性加强;4)深厚的上升运动和强垂直正环流,对低层辐合、降水维持和加强都十分有利;5)TBB图上MCS强梯度带一侧伴随短时暴雨带的出现;6)雷达拼图上"列车效应"是累计降水较大的重要原因,线状对流回波的形成对局地强的短时强降水有指示意义。     

南盘江流域暴雨过程的水汽分析

对南盘江流域暴雨过程的水汽条件进行了诊断分析．通过流场形势分析出南盘江流域暴雨的水汽主要来自于南海、孟加拉湾和流域当地．对一些暴雨个例进行的水汽通量散度的计算分析表明，南盘江流域的暴雨区一般都落在最大水汽通量辐合中心附近．对于一些扰动系统不太强的一般大雨、暴雨过程，不仅水汽通量辐合持续时间不长，而且强度不大；而对于大暴雨过程，则不但水汽通量辐合持续时间较长，而且强度也较大     

2007年夏季河套地区两次区域性大暴雨过程模拟分析

以2007年夏季发生在河套地区的两次大暴雨天气过程为对象,利用MM5中尺度数值预报模式对其发生发展过程进行数值模拟,通过与实况对比,表明模式对暴雨落区的模拟是成功,然后利用模式输出结果对暴雨形成机制在影响天气系统、水汽输送、不稳定层结和动力条件等方面进行了诊断分析。结果表明,两次大暴雨都发生中高纬十分稳定的环流形势下,在第一次暴雨过程中,西北涡和低空西南急流是其主要影响系统,低涡东侧的辐合和低层暖湿气流为暴雨的发生提供了良好的动力和水汽条件;在第二次暴雨过程中,500hPa切变线为其主要影响系统,高层强烈的抽吸作用为暴雨区提供了强劲的上升运动,弱冷空气与低层暖湿气流之间形成强烈位势不稳定为暴雨的发生发展提供有利的条件。第一次暴雨过程中一直有高通量水汽输入,水汽由来自孟加拉湾和南海的两股偏南气流合并而成;第二次暴雨过程的水汽有台风"帕布"东北侧的偏东气流输送。与第一次暴雨过程无冷空气作用不同,第二次暴雨过程中由于有弱冷空气侵入触发了不稳定能量释放,更有利于暴雨的产生和形成。低层螺旋度正值区与未来12～18h暴雨落区有较好的对应关系,暴雨区高层为螺旋度负值区,螺旋度这种高低层耦合是触发和维持暴雨的动力机制。     

黄石地区梅雨期一次持续暴雨过程的诊断与分析

利用降水实况数据和NCEP（1°×1°）再分析资料对黄石地区2010年7月11日暴雨过程分别从水汽、热力、动力条件着手进行了诊断分析。分析结果表明：本次梅雨期暴雨的水汽累积过程从10日开始,降水期间上空有水汽通量辐合中心存在,并有低空急流与水汽辐合中心配合;暴雨期间,湿层厚度一直延伸至600hPa：850、700、500hPa的假相当位温θse在鄂东南均超过了350K,且500hPa与850hPa的θse差值为正值,表明该次降水是一次稳定的暴雨过程;暴雨期间中低层形成了明显的θse能量锋区;湿位涡分析表明：湖北黄石处于高温高湿的对称不稳定区,不稳定能量大量释放,产生强烈的上升运动,造成暴雨。     

南靖县2021年前汛期连续性暴雨过程分析

利用常规气象高空探测资料、地面资料、诊断物理量、ERA5再分析资料、雷达回波以及南靖县16个气象自动站降水资料等,对2021年5月29—31日发生在福建省南靖县的连续性暴雨天气过程进行综合分析.结果表明,这次连续性暴雨过程是在低层切变东移南压并维持和地面静止锋持续影响下产生的;850 hPa水汽通量12 g·s-1·h...     

2008年7月威海市暴雨过程成因分析

利用美国环境预报中心(NCEP)/国家大气研究中心(NCAR)1°×1°的6h再分析资料和常规观测资料,对2008年7月19日和24日威海市两次暴雨过程的形成机制进行了天气学诊断分析,结果表明,中高纬度欧亚上空阻塞高压的建立、加强,使得500hPa高度上西风锋区南压,冷空气南下,有利于山东半岛暴雨的加强;造成两次暴雨的天气系统高空为冷涡,低层为切变线或低压;冷空气和暖湿气流在山东半岛附近交汇,使暴雨产生和发展;来自东海-黄海中部的水汽对强降水的维持起重要作用;切变线和低涡暴雨都是低空为散度辐合,高空为散度辐散,但辐合中心高度不同,两类系统的垂直上升运动都到达200hPa,这种配置是暴雨产生的动力条件;山东半岛高能、高湿区的存在是暴雨形成的热力条件。     

甘南一次局地暴雨天气过程诊断分析

本文利用Micaps常规气象资料和甘南区域站资料对舟曲‘7.27’暴雨天气过程的实况特征、环流形势及物理量场进行了分析。分析认为:此次暴雨的主要原因是由局地热对流引发而生的。夏季太阳辐射强,下垫面温度升温迅速,进而使局地容易产生强的热力抬升运动和不稳定能量,这为强降水的发生提供了良好的前提;此次过程500hPa上我州位于副高外围暖湿气流中,副高脊线北抬至35°N;700hPa上切变线稳定位于降水区附近,低层孟加拉湾水汽通道通畅,为此次降水提供了动力条件和丰富的水汽条件,暴雨发生时整层水汽较大,垂直速度的大区和雨强中心也有较好的对应关系,暴雨区低层存在着较大的对流不稳定能量。     

德兴“6.15”特大暴雨天气过程的特征分析

利用高空和地面观测资料、WRF数值模式和IHR_LAPS系统资料,对2011年6月15日特大暴雨过程的环境场及物理量特征进行综合分析,结果表明:(1)低涡切变线、中高层冷温槽,以及与高空急流的合理配置,加强了暴雨区垂直环流发展,使降水区形成高空辐散、低空辐合的流场特征,促进了强降水的产生;(2)低层强而持续的水汽输送是产生强降水和大暴雨必需的水汽条件;(3)强降水区域对流有效位能大值区与暴雨中心相对应,对流有效位能的时空变化能较好地反映暴雨的时空演变特征;(4)地面温度密集区的存在,温度梯度锋稳定少动,有利于地面中尺度辐合的形成、发展和维持,有利于强降雨的发生;(5)暴雨产生在中低层螺旋度中心和不稳定能量高能区中,局地螺旋度大值中心的高低层耦合叠加且持续,对暴雨的落区及预报有指示意义。     

2012年11月福建省多暴雨过程成因分析

为分析2012年11月福建省降水异常偏多的现象,利用统计学和天气学的分析方法,对11月的降水气候特征和下旬3场暴雨的环流形势、影响系统及水汽输送特征进行了分析。整个11月,200 hPa西风急流偏强,在福建省上空有气流的辐散;500 hPa乌拉尔山脊偏强,贝加尔湖槽偏深,有利于冷空气南下;850 hPa为较强西南急流。下旬3场暴雨期间,500 hPa南支槽位于105°～110°E,副高强度偏强;中低层700,850 hPa有切变线和西南急流,850 hPa比湿大于8 g/kg。结果表明,稳定的环流形势、频繁出现的天气系统以及充沛的水汽条件是发生多暴雨现象的主要原因。     

初夏西南气流爆发引起滇西北高原暴雨天气过程的分析

本文通过对2011年6月11日出现在丽江市宁蒗县的首场暴雨天气过程进行分析,发现本次过程主要是由初夏强盛的西南气流与700hPa切变线共同作用造成的。副高东退,位于青藏高原东南部的切变线自东北向西南影响丽江,强盛的西南气流在切变线附近形成风向辐合。丽江位于西南气流急流轴的左前方,辐合抬升较强。丽江CINRAD/CC多普勒雷达回波分析发现,主要是以层积云累积降水为主,强降水落区处于速度低值区,利于速度和水汽的辐合。本次过程水汽条件好,大气层结较稳定,对流不稳定能量弱,但辐合抬升很强,强降水区域与垂直速度强中心对应。日常预报中,欧洲中心形势预报稳定且具有主要参考价值。     

一次梅雨锋强降水过程中云和降雨的结构特征

本文利用地面雨量计、天气雷达、FY-2C、CloudSat云廓线雷达等观测资料,对2007年7月7-8日发生在淮河流域的一次典型梅雨锋强降水过程中云和降雨的结构特征进行了综合分析。结果表明:此过程主要受准东西向低空切变线的影响,雨带略呈西北-东南向的带状分布形式,梅雨锋锋前强的上升运动有利于触发低层对流不稳定能量的释放,加强锋区的垂直环流。切变线上不断新生的对流单体,最终发展成为东西向贯通的梅雨锋云系,成熟期的梅雨锋云系由南向北依次平行分布着强对流性降水带、过渡带、层状降水区和宽广的非降水性云砧。梅雨锋云系发展的各个阶段,云体的垂直结构及水凝物的回波特征都有很大区别。     

一次梅雨锋强降水过程中云和降雨的结构特征

本文利用地面雨量计、天气雷达、FY-2C、CloudSat云廓线雷达等观测资料,对2007年7月7-8日发生在淮河流域的一次典型梅雨锋强降水过程中云和降雨的结构特征进行了综合分析。结果表明：此过程主要受准东西向低空切变线的影响,雨带略呈西北-东南向的带状分布形式,梅雨锋锋前强的上升运动有利于触发低层对流不稳定能量的释放,加强锋区的垂直环流。切变线上不断新生的对流单体,最终发展成为东西向贯通的梅雨锋云系,成熟期的梅雨锋云系由南向北依次平行分布着强对流性降水带、过渡带、层状降水区和宽广的非降水性云砧。梅雨锋云系发展的各个阶段,云体的垂直结构及水凝物的回波特征都有很大区别。     

江西连续性大暴雨过程成因分析2020年7月7—10日

使用常规MICAPS天气图资料、地面气象要素、NCEP再分析资料,采用统计学、天气学和中尺度分析等方法,对2020年6―7月江西大暴雨过程中7月上旬连续性大暴雨过程进行分析,结果表明:1)2020年6—7月,江西共出现12次大暴雨过程,其中7月7—10日为历史罕见的连续性大暴雨和特大暴雨过程;2)中低层有深厚的水汽饱和区,明显的辐合、急流、高层辐散、中层的干侵入、925 hPa的超低空急流、中低层位置接近的切变线、前倾槽等有利于增加降水强度,暖式切变线与静止锋式切变线的稳定维持与中层弱的风场结构;3)雨带的稳定维持且移动缓慢,高的降水效率加上长的维持时间,导致连续性大暴雨的发生;4)大暴雨的平均场上,表现为中层风速偏弱,低层有风向与风速的切变线,前倾槽、高层辐合、低层辐散、高层负涡度、中层正涡度,强对流上升运动伸展至12 km以上、充足的水汽输送和强水汽辐合、高能、高湿等结构特征.最后,提出江西大暴雨概念模型.这些均为有效预测江西大暴雨过程提供参考与依据.     

一次区域性暴雨数值模拟及诊断分析

通过对陕西省2003年7月15日区域性暴雨过程进行分析发现,西太平洋副热带高压西侧的暖湿气流和新疆冷空气是这次暴雨的主要影响系统,充沛的水汽输送、能量的积聚和强烈的上升运动为暴雨的发生提供了充分的条件,700 hPa和850 hPa的低涡、切变线、地面倒槽是暴雨形成的触发机制.数值模拟结果表明:涡度场和散度场互耦;特强散度柱出现早于强涡度柱,而深厚的强气旋性涡柱则几乎与暴雨最强盛时期同时出现.     

西北东部一次暴雨天气过程的数值模拟研究

利用较高分辨率非静力中尺度数值模式MM5,对2003年8月28日西北东部一次致洪暴雨天气过程进行了数值模拟,重点研究了中-α和中-β尺度系统的发生发展和演变过程,对影响暴雨的物理量场进行了诊断分析.结果表明:中-α尺度低涡越山后迅速生成发展,历时约14 h,少动,并激发了多个中-β尺度系统,在这些不同尺度系统相互作用下,形成了这次区域性暴雨.强降水主要出现在低涡系统的发展与成熟阶段.700 hPa以上稳定的大气层结,抑制了水汽和能量的垂直扩散,有利于水汽和能量沿低空向雨区输送.在暴雨区上空,水汽和能量以垂直输送为主,同时伴有大量潜能释放.暴雨区上空有明显的正涡(位涡)柱和发展旺盛的上升气流区,低层辐合中心位于650 hPa,高层辐散中心位于400 hPa,无辐散层位于500 hPa.