湿Q矢量分析法在台风“圣帕”暴雨过程中的应用

应用非地转湿Q矢量理论,对2007年8月18~25日台风“圣帕“登陆后造成的大范围持续性暴雨过程进行诊断分析.结果表明:非地转湿Q矢量流场的辐合区是大气垂直运动发展较强的定性指标,与24 h内暴雨落区的对应关系较好;低层等压面上非地转湿Q矢量辐合中心的移动可比台风低压的行进提前24 h.同时,700 hPa和850 hPa的Q矢量辐合中心与强降水中心相对应,尤其是700 hPa湿Q矢量散度辐合中心在暴雨出现前12~24 h就表现出较好的指示意义.非地转湿Q矢量散度的垂直分布随高度倾斜伸展,Q矢量辐合区与辐散区自低层到高层呈带状相间分布的,促使上升运动更加激烈和持久,从而容易形成强的降水.非地转湿Q矢量最大辐合区并不在降水中心的正上方,而是超前的,并且越往高层超前越明显,因此Q矢量散度的垂直分布对强降水具有预报意义.     

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.     

一次造成南安特大暴雨的晚台风分析

对1998年月26—28日9810号台风造成的特大暴雨过程进行分析,结果表明：晚台风虽然没有登陆福建,同样能对福建造成重大影响。产生我市特大暴雨的主要原因是强大的台风外围环境流场,东路适当的冷空气入侵,中层明显的台风倒槽,另外,台风环流北侧的高压坝也是使台风产生局部强降水的一个重要因素。     

0505号台风"海棠"灾害的初步诊断研究

0505号台风“海棠”(Haitang)是一个范围广、强度大、路径复杂的台风,在其生命史的各个阶段表现出不同的特征。该台风具有很强的破坏力,使我国许多地区遭受严重灾害。在对台风灾害和环流背景分析的基础上,利用Q矢量和螺旋度等诊断方法,对该台风在浙闽地区造成强降雨的成因作了初步的研究。研究表明,台风外围螺旋云带、台风密蔽云造成台湾省和大陆东南部地区强降雨,其外围东南急流中的云团也引发了强降雨,而台风减弱后的残留低压与西风带系统相互作用在华北区产生了强对流天气和强降雨。通过对该台风登陆前后Q矢量辐合辐散情况的诊断可用来判断当时的垂直运动分布,而对螺旋度的分析,发现该台风的螺旋雨带在低层相对螺旋度场上反映为正的大值中心。     

云娜台风加强及特大暴雨过程的多普勒速度场特征研究

浙江省温州市CINRAD-SA雷达站因其较好的地理位置,详细探测了在有效观测范围内云娜台风发展、演变、近海加强加速、登陆及西行衰亡的全部过程。利用其获取的强度场与速度场资料,结合台风定位资料及自动站雨量资料,分析了台风加强及特大暴雨时段的多普勒雷达强度场、速度场特征,发现多普勒雷达能捕捉到远距离台风的加强信息。这次台风造成了浙江省多场暴雨过程,多普勒速度场资料揭示了在台风这一暖心低压的背景下,高空西南急流的脉动、高空辐散的加强、台风北侧弱冷空气的触发与特大暴雨的良好对应关系。     

台风麦莎(0509)的数值模拟及结构演变特征分析

利用中尺度数值模式MM5,成功地模拟了0509号台风“麦莎”的路径、强度及其内部结构。根据模式输出的高分辨率结果分析了“麦莎”的动力和热力特征,包括环流结构、涡度、散度以及温湿场。结果表明：气旋低层的动力场及温湿场的明显不对称分布,加强了系统内部的上升运动;Q矢量散度辐合中心与强降水有很好的对应关系,500hPa高度场上强Q矢量散度辐合区域以及正涡度区对地面强降水中心有很好的指示作用。     

漳州市0903号热带风暴“莲花”过程总结剖析

今年第一个影响漳州市的早台风“莲花”于6月21日登陆福建省晋江,造成我市南部沿海特大暴雨降水过程。本文针对此次台风影响特点,从物理量分析,卫星云图和雷达资料等方面对特大暴雨产生机制做全面剖析,总结规律。     

冷空气与地形在台风“海葵”特大暴雨过程中的作用分析

使用常规天气图、边界层温度平流、物理量场、卫星云图、中尺度自动站及景德镇地形等资料,对冷空气与地形在台风"海葵"景德镇特大暴雨过程中的作用进行了分析,结果表明:1)冷空气从台风西侧边界层侵入,以景德镇为中心,东部与东北部增温,西部、西南、西北部降温,自东北向西南温度差异增大,降水在冷空气的作用下,向南部移动,强度明显增强;2)受北方弱冷空气侵入的影响,各物理量强中心明显南移,并出现了高层辐散,上升气流明显增强,气流斜升、能量锋区增强等有利于中小尺度系统发展的特征,为特大暴雨发生、发展提供了良好的动力与热力条件;3)云图上,弱冷空气侵入台风环流西侧,高层辐散诱发了中小尺度对流云团的发生、发展;4)景德镇市向西与西南开口的地形,在北面有西北偏西气流,南面有强盛西南气流时,受地形辐合、抬升影响,对暴雨的产生有明显增幅作用。     

2018年影响河南的"温比亚"与"摩谒"台风 大暴雨过程对比分析

利用常规天气实况与气象数值模式资料,对201818号台风"温比亚"和201814号台风"摩谒"的天气形势、物理量及数值模式预报情况进行了对比分析,结果表明:台风登陆后,在200 hPa风场与副热带高压西侧气流共同引导下",温比亚"深入河南中部,并在河南滞留近40 h,造成河南大暴雨和局部特大暴雨";摩谒"在安徽折向,中心经河南商丘进入山东,仅对河南商丘造成部分暴雨和局部大暴雨;200 hPa风场风向的转变与台风低压折向时间有较好的对应,200 hPa风场风力减弱,与台风移速减缓对应;"温比亚"过程湿层明显较"摩谒"深厚,低层水汽通量是"摩谒"过程的2倍";温比亚"过程以持续稳定性降水为主,充沛的水汽由东风、东南风和南风急流持续向雨区输送";摩谒"过程降水主要为不稳定性降水,并仅有一条东南风急流水汽输送通道";温比亚"过程大气可降水量达到78 mm,极端降水特征明显;数值模式预报检验中,EC、T639模式对"温比亚"在河南长时间滞留都做出较好的预报,其降水预报与实况较为接近";摩谒"过程中,EC与T639模式路径预测较实况明显偏西,系统偏强,指导性较差;日本数值模式对两次台风路径预测都较实况略偏东,但相对稳定,台风中心风力与降雨强度都偏弱,在未来参考时可适当调整.     

一次台风低压倒槽和切变线接连影响的暴雨过程分析

2013年8月22日凌晨2时40分,第12号台风"潭美"在福建省福清市沿海登陆.登陆后,"潭美"向西偏北方向移动,移至江西与湖南交界处附近转向西偏南方向移动,不仅给沿途带来强风暴雨,其外围倒槽影响我国黄淮、江南、西南大片区域,造成不同程度的强降水.这次区域暴雨过程分为两部分,前一部分为"潭美"外围倒槽云系造成,后一部分转为低槽切变线影响,转折在24日早晨,倒槽的尾部与南压的切变线西段有一个叠加结合,切变线北侧配合干冷空气切入,垂直切变增大,这个时段降水强度加大.湿层深厚并且水汽输送源源不断,为这次暴雨过程提供了充足的水汽条件.后期转为低槽切变线影响,冷空气配合,上升运动明显增加,为降水强度增大提供了有利动力和不稳定条件.对这次暴雨过程的分析,提示在考虑登陆台风倒槽影响所产生降水时,特别要注意北方是否有低槽冷空气配合,如果有,则极易产生强降水.     

“2010.12.11”云南冬季暴雨成因分析

 应用常规观测资料、FY-2C卫星云图和NCEP再分析资料,通过诊断分析研究了2010年12月11日发生在滇中及以南地区的云南暴雨天气过程.结果发现,这次冬季暴雨天气过程发生在有利的环流背景下,ITCZ位置偏北较活跃,孟湾存在大片对流云系,中印度洋10°N附近存在一支异常的大尺度西南气流,孟加拉湾低层有一个热带气旋生成,在卫星云图上表现出明显的气旋式云系,孟湾热带气旋和90°E附近的南支槽及槽前西南低空急流东移造成了这次暴雨天气过程;引发暴雨的水汽和能量由低空急流从孟加拉湾输送而来,充沛的水汽在云南上空强烈辐合,暴雨区θ_se呈陡立状,暴雨发生在低层辐合高层辐散的上升运动区,水汽通量散度辐合区和湿Q矢量辐合区与暴雨区对应较好.     

西南季风水汽输送对热带气旋Bilis降水影响分析和数值试验

以一个登陆强度并不强,但在内陆长久维持并引发大暴雨造成巨灾的热带气旋Bilis(0604)为研究对象,首先利用实测资料分析了Bilis造成中国南方大暴雨过程的环流形势和物理量场特征,指出西南季风和Bilis残留低压相互作用为本次大暴雨的发生提供了有利的水汽和动力条件;然后利用中尺度模式MM5模拟分析了西南季风强度和水汽输送变化对本次大暴雨过程的影响。结果表明,降水受西南季风自身强度影响不大,但对水汽输送多寡十分敏感,水汽减少将导致降水强度明显下降,外界水汽输送有助于Bilis雨带中强对流活动,使雨量加强。     

海南的雨林组成与人类干扰的历史

通过研究发现,海南原始的、未开发的热带雨林实际是当地人（主要是黎族）的定居点与农田,这个区域历史上存在着广泛的林木清除与灌溉轮垦农业.观察与研究修正了以前理解热带地区森林仅仅通过植物学来达到的方法,如果要较好的理解海南雨林的历史与动态,进行植物学、历史学等跨学科的联系是必要的.     

2008年西北太平洋和南海热带气旋异常活动的分析

描述了2008年西北太平洋及南海热带气旋的活动特征,对2008年赤道中东太平洋海温和西北太平洋副热带高压特征量进行了分析,同时对2008年的E1Nino,LaNina,南方涛动现象进行了简略的论述,并用500hPa月或候平均环流形势解释了2008年热带气旋登陆早和登陆多的原因,说明500hPa月或候平均环流形势对热带气旋登陆预报有一定的意义．     

0604号强热带风暴"碧丽斯"演变特征及灾害成因初步研究

0604号强热带风暴“碧丽斯”是一个怪异的热带气旋,具有“偏心结构”、外围风速远大于中心附近、登陆后残留低压长时间维持、登陆西行过程中引发华南和江南南部地区持续强降水等特点,强降水给南方六省(区)造成重大灾害。分析表明,风暴中心与北侧副热带高压之间的强气压梯度造成外围更大的梯度风,华南和江南南部地区持续性强降水是风暴残留低压与外围螺旋云带、季风云涌相互作用所致;而小流域洪水、泥石流等灾害正是由于持续性强降水所造成的。     

非线性水平动量平流作用对热带气旋运动的影响

本文将热带气旋视为与环境间有动量交换的系统，着重分析了非线性水平动量平流作用对热带气旋运动的影响，从理论上解释了一些热带气旋路径异常变化的原因。     

Energy dispersion of complex non-isolated vortices

Energy dispersion is a fundamental scientific problem in the study of natural disasters such as typhoons, heavy rain and earthquakes. The problem has been addressed by both multi-discipline research and forecast studies. The dynamics of isolated circular vortex energy dispersion have been solved. However, the disastrous results of typhoons and heavy rain often occur due to non-isolated circular vortices, the dynamics of which are explored in this paper. The energy dispersion characteristics of non-isolated vortices with complex structural patterns are examined using a linearized nondivergent barotropical vorticity equation model. In the initial field, a tropical cyclone (TC) vortex and a meso-scale vortex coexist, forming a complex structural pattern. An analytic solution based on a Fourier transform and simulations using a two-dimensional model show the following. (1) A wave train of TC-G-D may be created by the energy dispersion where the line connecting the three member centers of the wave train is parallel to the x axis in the case of an initial TC vortex without a meso-scale vortex. (2) A wave train of TC-G-D may also be created by energy dispersion. However, the line connecting the three member centers of the wave train would no longer be parallel to the x axis. Instead, they would form a triangle in the presence of the initial TC vortex with the meso-scale vortex. (3) There is a nonlinear relationship between the initial intensity of the meso-scale vortex and the base angle of the triangle. These results have the potential to be applied in the field of typhoon forecasting.     

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。     

南盘江流域大、中洪水的天气成因分析研究

本文首先全面地统计分析了南盘江天生桥水电站水情和上游地区降雨资料及其相互关系,指出大、中洪水大多是上游地区暴雨天气造成:然后,普查历史天气图,对暴雨天气过程分型,并进行了暴雨过程的能量场(T_σ、T_(mk))特征和物理量(各层涡度、散度、垂直速度、水汽输送等)诊断分析,揭示了南盘江流域产生暴雨的物理机制和得到一些暴雨预报指标。为国家重点工程天生桥水电站提供气象依据。