急流对江西省一次暴雨过程的作用以及模式预报检验分析

利用NCEP fnl 1°×1°全球资料、常规气象观测资料和风廓线雷达资料,从急流角度入手对2014年5月16-18日江西中北部地区的暴雨过程进行诊断分析。结果表明,超低空、低空急流的加强为暴雨区持续提供能量以及水汽,且急流前端辐合抬升加强了上升运动;高空200 h Pa我国东北地区低涡和南亚高压配合形成的分流区产生的辐散作用对降水存在促进作用;超低空急流脉动有利于强降水的产生;高、低空急流的适宜配置产生的动力场耦合作用,为大暴雨的发生、发展提供非常有利的动力条件。对模式风场预报检验发现,模式预报稳定性较好,但是模式预报在急流核强度上与实况存在一些差别。     

1983年梅雨期中一次暴雨天气过程的诊断分析

1983年6月23—25日,长江流域出现了一次大范围的连续性暴雨过程。本文采用等熵面分析探讨了这一过程的基本特征。结果指出,四股气流,两股暖湿气流分别来自太平洋副高西侧和孟加拉湾,两股变性的西伯利亚干冷气流分别经蒙古西部,甘肃和我国东北、朝鲜、黄海,在31°N附近汇合成东—西向的辐合带是这次暴雨过程产生的有利条件。110°E附近的低空南风急流和30°N附近的低空西南风急流对这一过程的发展起了促进作用,而暴雨过程中凝结潜热释放对低空急流的发展起了一定的反馈作用。另外,在这一过程中低层水汽水平输送主要来自南海,而中下层水汽水平输送主要来自孟加拉湾。     

2010年1月3日致灾暴风雪天气成因分析

利用常规观测资料和NCEP 1°×1°的6 h再分析资料,对2010年1月3日一次致灾暴风雪天气过程进行了观测和诊断分析.结果表明:本次暴风雪过程发生在强降雪出现之后,地面气压跃升、气温骤降、风力加强的时段里,即强冷空气入侵之后.此时,形成降雪的上升运动区由对流层中低层被抬升至对流层中高层,降雪明显减弱.在前期有充足降雪的情况下,暴风雪即可以发生在有降雪的条件下也可以发生在无降雪的条件下.强劲的高空急流对暴风雪的形成起到了重要作用.在初期降雪时段,高空急流出口区左前方的辐散区抽吸作用有利于产生强降雪;在后期吹雪时段,高空急流入口区左侧的辐合区动量下传,有利于地面大风和吹雪的形成.在850 hPa存在两支低空急流,一支配合着冷平流强西风急流,一支配合着暖平流南风急流,冷、暖两支低空急流的交汇直接影响暴风雪的发生.内蒙古高原地形较平坦,有利于大风的形成,大地形的汇流作用,有利于暴风雪的形成和持续.     

2次主汛期赣北暴雨过程中尺度特征对比分析

利用常规观测资料、雷达资料、卫星云图、加密自动站资料和一些物理量场资料,对2016年6月19日和7月16日2次典型的主汛期赣北暴雨天气过程进行对比分析,结果表明:1)2次暴雨过程的高空环流均为两槽一脊型,赣北处于高空副高西北侧和中低层西南急流的前沿;2)块状对流回波和带状对流回波是2次暴雨中尺度特征;3)以强降水为主是主汛期赣北暴雨的一个重要特点;4)稳定的切变辐合、强盛的低空西南急流和高空小槽东移的共同作用,有利于不稳定区超强对流单体的发生、发展和维持;5)低空西南急流的移动、强度变化和维持时间是赣北暴雨的重要着眼点。     

中国暴雨时期热带低空急流与高空急流的特征

在1971—1983年之间,长江中上游出现56次暴雨,据此,求出暴雨的日雨量与24小时前印度季风区各站850hPa和200hPa纬向风的相关系数分布图,得出暴雨与南亚低空急流和高空急流存在着很高的相关关系。进而对其中3次暴雨过程低空和高空流场及空间结构进行了分析,其形势十分相似。暴雨期间,索马里低空急流和阿拉伯海高空东风急流强而稳定,高低空散度场也较强。沿经圈剖面的季风环流圈、哈得来环流圈和中纬度环流圈都十分显著。当低空和高空急流减弱时,暴雨也明显减弱。     

抚州市一次连续性暴雨过程分析

利用常规气象资料,T639数值预报产品等资料对2014年6月19-22日抚州市出现连续性暴雨形成机制进行分析,结果表明:此次暴雨是在中高纬"两槽一脊"环流背景下产生,而中低层持续强劲的西南急流是这次暴雨的主要触发系统,持续的低空急流为暴雨区输送充足的水汽和不稳定能量,急流最大风速出口区辐合为暴雨形成提供了辐合上升的动力条件。过程期间,高低空散度场配置以及低空正涡度中心与强辐合区的叠加,表明在暴雨区内存在着大气上升运动。在大气处于高度不稳定状态下,地面存在辐合扰动,有利于中尺度对流系统的发生发展。     

风廓线雷达在强降水监测预警中的应用研究

本文在风廓线雷达观测风场的基础上发展了低空风切变指数、高低空急流指数和温度平流三种产品算法,并将其用于两次强降水过程的监测预警研究.通过分析强降水发生前后风廓线雷达二次产品的变化得出:低空风切变指数在降水开始和结束时均会出现较大幅度的增长;低空急流指数一般在降水前3~4个小时开始增强,降水减弱时则大幅减小;高空急流指数在降水前2个小时左右会出现小幅的波动;此外,高低层冷暖平流强度和厚度的变化与降水过程也有很好的对应关系.     

风廓线雷达在“7.19”大暴雨过程中差异特征分析

利用京津冀地区三部风廓线雷达资料,结合常规气象观测资料、加密自动站资料、NCEP再分析资料及雷达探测资料,针对2016年7月19~20日发生在京津冀地区的一次大暴雨局地特大暴雨过程进行分析。结果表明:此次降水过程分为两个阶段,第一阶段呈现短时雨强大且强度变化显著的对流性降水特点,第二阶段降水相对平缓,雨强显著减小;天气系统配置结构满足华北地区出现大暴雨的典型背景条件;强降水第一阶段发生前3,h出现双层低空急流,而强降水第二阶段低空急流的出现仅提前1~2,h,且并无双层低空急流现象。     

长江中下游一次暖区极端致洪暴雨特征及天气学成因分析

基于多源观测资料和再分析资料,采用天气学诊断分析方法研究了2019年5月长江中下游地区发生的一次致洪暴雨的特征及主要成因。结果表明:该次极端致洪暴雨过程是在稳定的“西低东高”天气形势下,由持续时间长的短时强降水累积而成,具有明显的中尺度和阶段性特征。直接造成极端暴雨的中尺度对流系统在低空急流前沿不断新生东移,表现出明显的“列车效应”和准静止特点。过程中低空急流和超低空急流异常强盛,为极端暴雨提供了持续有利的水汽和对流不稳定条件,特别是整层高湿、较低的抬升凝结高度和较大暖云层厚度有利于提高降水效率,产生雨强较大的短时强降水；高低空急流耦合是强降水发生发展的重要动力机制,强垂直风切变区与暴雨落区有较好的对应。     

一次低空急流影响下滇西地区冬季强降水天气分析

利用常规观测资料和大理边界层风廓线资料,对2008年1月26～27日低空急流影响下滇西地区冬季强降水天气进行分析.结果表明:南支槽是主要影响系统,槽前的西南低空急流一方面为强降水区输送源源不断的暖湿空气,另一方面在暴雨区产生强辐合,强降水发生在水汽通量散度小于-20×10-8 g.hPa-1.cm-2.s-1的区域,水汽辐合与辐散相伴出现,强降水落区与水汽通量大值区及全风速大值区有很好的对应关系.低空急流出现最强时低层辐合、高层辐散及垂直速度也达到最强;高低空急流的脉动对强降水有一定的指示意义,低空急流的脉动与强降水之间存在密切关系,高空急流较低空急流的下传明显提前2～3 h,低空西南急流向下扩展的同时,可能存在动量下传,引起低空扰动加强.     

南京164米高塔观测到的超低空急流

大气边界层中,在风速垂直廓线上常出现低空风速极大,这种现象又称为边界层急流或低空急流。在一、二百米高度以下出现的低空急流,我们称它为超低空急流。本文根据南京164米高塔的一年观测资料,得到了南京超低空急流的若干统计特征。     

与低空急流相伴的暴雨天气诊断分析

 对1998年5月～2002年5月7例与低空急流相伴的云南全省性暴雨过程进行了合成诊断分析.结果表明:临近暴雨发生时,西南低空急流的形成应是云南暴雨产生的主要原因,暴雨天气通常出现在低空急流北侧风矢呈气旋性弯曲、风速递减的梯度十分明显的区域内;低空急流对于水汽和能量的输送起非常重要的作用,它一方面为暴雨的产生提供了所需要的大量水汽,另一方面又使得暴雨区低层大气增湿增暖,从而引起对流不稳定加强,为暴雨的发生提供大量的不稳定能量.湿位涡分析表明,暴雨发生前,冷暖空气在云南交汇,使大气温湿结构发生变化,θ_e等值面坡度加大,当低空急流移向对流不稳定区时,便有气旋性涡度剧烈发展,导致暴雨天气的发生.     

2006年7月2—3日山西南部区域性暴雨成因分析

利用常规气象资料、713雷达资料等,分析了2006年7月2—3日发生在山西南部的区域性暴雨天气过程结果表明：青藏高原北部低并入贝加尔湖低槽,低槽发展引导冷空气南下。为暴雨区提供了触发条件;副热带高压的西伸北抬,导致低空急流的建立、发展与维持,为暴雨区输送了大量的暖湿空气;低空的暖式切变线为暴雨区提供了有利动力条件。     

华南低空急流与4—6月广西暴雨

广西地处低纬,每年4—6月历受低空急流影响,其间产生的暴雨,多直接与低空急流有关。为了探讨华南低空急流与广西暴雨的关系,本文以850毫巴图为主,对4—6月出现的低空急流及其对广西暴雨的影响,进行普查分析,得到一些初步的结论。     

低空急流在福建山区暖区大暴雨发生发展中的作用研究

利用欧洲中期天气预报中心的ERA5再分析数据,结合福建省地形,采用统计方法分析福建山区2010—2022年每年5—6月暖区大暴雨低空急流水平和垂直变化特征。结果表明,福建山区暖区大暴雨的强降水时段较集中,96.6%的站次6 h累积雨量超过日总降水量的78.3%;04—09时是强降水多发时段,占比44.0%,致灾危险性高;低谷区到高山区的过渡带地形和两高山区的峡谷汇合地带地形对应大暴雨占比高,达78.6%;低空急流在福建山区暖区大暴雨中普遍存在,占比81.0%;55.2%个例低空急流高度低于850 hPa,低空急流高度从01时到10时有逐步降低的趋势,与强降水多发时段相对一致;30 mm以上雨强较[20,30)mm雨强对应的急流高度明显更低,表明低空急流的高度与短时强降水的强度存在一定的正相关。     

渤海一次后倾槽强对流天气的成因分析

基于NECP再分析资料,使用WRF模式、海浪模型对2015年8月3日渤海地区强对流天气过程进行数值模拟。指出主要成因为:中低层大尺度辐合抬升与高层强辐散呈垂直耦合状态,有利于强上升运动的发展;低空急流的增温增湿进一步加大了高低空的温湿差;海面中尺度低压辐合系统是触发机制;海表温度较高海域的海气湍流输送为强对流的发生提供了边界层的热力和水汽条件。     

台风"温比亚"在河南的转向路径和暴雨特征分析

利用常规、非常规、再分析资料,对2018年8月台风"温比亚"在河南的转向路径和暴雨特征进行了诊断分析.结果表明:"温比亚"在河南经历了西北行逐渐减速、停滞转向、东北行逐渐加速的过程;大范围暴雨主要集中于台风进入河南西北行逐渐减速的过程中.中纬度西风槽携带的冷空气从低空侵入台风环流,在非纬向高空急流形成的强辐散场与台风低空辐合场耦合的情况下,触发对流和暴雨增幅.西风槽东移有利于台风西北行减速停滞并转向.非纬向高空急流向平直西风急流演变并增强南扩,急流轴右侧的强辐散中心东北移,从高层牵引台风转向;台风东侧副热带高压及高空反气旋环流加强并向西南伸展,台风环境风场转入增强的西南气流中,是台风转向并加速东北移的重要动力因素.台风停滞转向之后,台风上部垂直涡度、散度、垂直速度场与下部错位,台风强度减弱,水汽通量值下降,降水也随之减弱.低空水汽通量大值中心、水汽通量散度负值中心和高空辐散中心对预报台风移动方向和降水强弱趋势具有指示意义.     

临汾市一次区域性暴雨的综合分析

利用常规资料、数值预报产品资料、多普勒雷达资料对2011年7月29日暴雨过程进行多尺度分析,并对该过程的成因进行探讨.结果表明:副热带高压东退,蒙古低槽东移引导冷空气南下,与中层的西南低空急流人字切变,低层的中尺度辐合线、中尺度低压,地面冷空气相互作用,不断激发对流系统,促成了此次暴雨过程的维持和发展.     

华南暖区暴雨中一次飑线过程的数值模拟

运用WRF模式模拟,研究分析了2010年5月6~7日华南暖区暴雨中低空急流与尾部入流在飑线系统组织过程中的作用。结果表明,在系统发生发展阶段,低空急流增强飑线西南侧的水平涡度。水平涡度引发的垂直环流通过促进不稳定区能量释放,影响对流系统生消发展。飑线成熟期尾部入流的主要来源为反气旋式涡旋风场。尾部入流较强的区域与环境风切变大值区平衡,促进不稳定区风场辐合,激发对流新生及维持其发展。同时尾部卷入的干空气下沉,加速水滴蒸发和凝结潜热释放,形成负位温扰动冷池中心,维持飑线发展。     

中低空急流带内的强对流天气的风暴强度指数

根据国家气象局资料中心提供的历史探空资料分析了华南和华东地区的一次强对流天气的生命史过程,观测研究表明：中低空急流的爆发和急流内大风中心的传播是这次强对流天气主要的动力学条件。风暴强度指数Iss(storms severity index)能够分别表征浮力能和风垂直切变的强弱。计算Iss表明,华南和华东地区中低空急流带的强对流天气是在弱热力学条件和强动力学条件出现的。