一次热带低压外围偏东气流引发的异常强降水过程分析

基于热带低压异常强降水对海南省造成的巨大影响,使用NCEP/NCAR再分析资料,对此次热带低压缓慢移动且长时间维持而引发的海南省强降水过程进行了诊断分析.结果表明:中层热带低压倒槽的移速快于低层,在暴雨区形成了一支自下而上向西倾斜的上升气流,海南岛暴雨区上空恰好存在着对称不稳定,斜升气流引起了对称不稳定能量的释放使低层不稳定发展,有利于海南岛暴雨的发生.受西太平洋副热带高压和北方大陆冷高压与南海热带低压冷暖系统相互作用,热带低压移动缓慢,对流层(副高西南侧)存在的这一支偏南风急流和850hPa的偏东或东南风气流含有丰富的水汽,使得热带低压强度较长时间维持存在.通过对各个物理量场分析表明:海南岛暴雨区域可以从水汽通量相对散度上看出来,且假相当位温的特征说明海南岛暴雨区域中、低层大气具有强不稳定性特征,垂直速度的分析发现低层辐合高层辐散也有利于此次强降水产生.     

海南岛春季一次特大暴雨过程的成因及其预报偏差

2022年4月30日夜间至2022年5月1日白天，海南岛东半部地区出现了历史同期罕见的局地200 mm以上的特大暴雨，其中，琼海和万宁有6个自动站的日降雨量达到300 mm以上，超过历史同期极值，主客观预报均比实况偏弱50～100 mm.本文利用地面观测资料、卫星、雷达、ERA5再分析资料（0.25°×0.25°）对此次暴雨的环流背景、中尺度对流系统触发和发展机制进行了详细分析.结果表明，此次暴雨过程分为两个阶段，分别发生在冷空气影响前后，30日夜间海南岛东部地区大气可降水量和水汽通量呈现明显的异常特征，东北风向海南岛东岸喇叭口地形灌进时，辐合上升加强，同时，海岸线附近，由于海陆摩擦的差别，形成中尺度切变线，切变线上的中尺度对流系统自南向北移动，造成东部沿海地区强降水的发生. 1日白天降水的主要原因是冷暖气流在海南岛东北部地区交汇，海南岛北部有东北—西南走向切变，东北急流带来南海北部的大量水汽输送，低层有强烈的垂直上升运动.数值模式对有无暴雨具有较好的可预报性，ECMWF模式预报的强降水中心量级偏小与其对低层风场和水汽通量预报偏差有关.     

2017年梅雨期金华地区2次暴雨事件的水汽输送特征分析

为了探究金华地区2017年梅雨期2次暴雨的水汽输送特征,利用研究区25个站点的气象资料和全球再分析数据,并结合HYSPLIT模型,定量分析了2次暴雨的水汽输送特征及其差异.结果表明:1)2次暴雨的水汽输送通道主要是西太平洋、南海-孟加拉湾和局地通道;2)2次暴雨的水汽输送过程存在差异;3)6月12日暴雨期间,来自南海-西太平洋的偏东水汽输送偏强;3)6月24日暴雨期间,受南亚季风影响的西南水汽输送偏强.因此,东亚和南亚季风环流的强弱影响区域水汽输送的变化,从而导致研究区暴雨的形成.     

2012年8月河南一次暴雨、大暴雨天气过程分析

利用NCEP／NcAR再分析资料、常规观测资料及新一代雷达资料,对2012年8月4—5日河南出现的一次暴雨、大暴雨天气过程进行分析,结果表明,欧亚中高纬两槽一脊的形势、副热带高压的东西带状分布和强大维持、中低纬度双台风的同时存在,为本次暴雨过程提供了有利的环流条件;700hPa等压面上低槽、地面干线和辐合线的长期维持、边界层地形抬升作用、高能区的长时间存在为暴雨的发生和维持提供了不稳定层结、辐合抬升和触发条件;受副热带高压的阻挡,台风‘达维’北上移速缓慢,台风北侧偏东气流与副热带高压南侧偏东气流合并加强及长期维持,为该次暴雨、大暴雨天气提供了充足的水汽条件;边界层的地形作用和600hPa等压面附近的强烈辐合是造成林州1h雨量达到76．5mm的主要原因．     

西北地区暴雨时空变化及异常年夏季环流特征

利用中国西北地区248个观测站1981-2010年逐日降水量资料、NCEP/NCAR再分析资料,对西北地区暴雨的时空变化及环流异常特征进行了分析.结果表明:暴雨主要出现在陕西、甘肃东南部、宁夏东南部,暴雨出现次数依次由东南向西北减少.暴雨的年际差异较大,年内主要集中在7-8月,两个月的暴雨日数占全年的64%,7月最多,8月次之,区域性暴雨7月下旬最多.西北地区大范围暴雨过程偏多年份夏季(7月和8月),西太平洋副热带高压偏强,西脊点伸到110?E附近,亚洲中高纬度多低值系统活动,低层(700 hPa)来自南海的偏东气流与青藏高原南侧的偏西气流合并为偏南气流向北伸展到西北地区东部,将充沛的水汽输送到这一区域,到达35?N附近与西北气流相遇;反之,西北地区大范围暴雨过程偏少年份夏季(7月和8月),西太平洋副热带高压偏弱,远离大陆,亚洲高纬度多高值系统活动,低层是一支偏北气流控制西北地区东部.     

中国不同强度暴雨年代际时空演变特征(1951—2010)

全球变暖背景下特大暴雨越来越频繁,强度更大的暴雨因其致灾性更强,会导致更加严峻的暴雨洪涝风险.以往的研究都是将大暴雨和特大暴雨统归到暴雨之中,无法全面准确把握大暴雨和特大暴雨的时空动态变化特征.因此,本文采用中国659个气象站点的日值降水数据,以雨量、雨日和雨强为暴雨特征,分别计算了1951—2010不同年代三种不同强度暴雨(暴雨、大暴雨和特大暴雨)的统计特征,重点诊断分析了暴雨、大暴雨和特大暴雨的时空变化规律.结果表明在占总暴雨比例上,暴雨最大,大暴雨次之,特大暴雨最小;在时间上,中国年代际暴雨和大暴雨的雨量、雨日和雨强均呈现出动态增加的趋势,在空间上,仅雨量和雨日有扩张趋势,而雨强变化不甚显著.而年代际特大暴雨,在时间上雨量和雨日呈现出"先增—后减—再增"的变化特征,雨强则"先减—后增—再减";在空间上特大暴雨的雨量、雨日和雨强并未有十分显著的变化.中国暴雨在朝着极端化方向发展,极有可能是人文因素强迫并叠加自然因素作用的结果.     

2009年山东"8.17"特大暴雨地形作用的机理分析

利用常规观测资料、非常规资料等对2009年8月17-18日山东省出现的特大暴雨过程进行分析,并利用地形影响理论对这次降水过程进行初步分析.结果表明:1)山东这次暴雨主要发生西风槽东移、副高南撤的副高西北侧边缘.2)这次暴雨过程具有降水量大、降水强度大、暴雨范围大且集中和强降水时段集中的显著特点.3)强盛的偏南气流是这次暴雨发生的主要因素.4)山东"8.17"特大暴雨降水分布具有典型的地形影响特征,山东地区复杂山地地形对降水有显著增幅作用和对对流系统传播的阻碍作用.5)地形影响气流理论很好地解释了山东"8.17"特大暴雨降水分布.6)费县特殊地形对特大暴雨有很大贡献.关注地形作用对预报强降水及其分布具有积极意义.     

强台风“菲特”(1323)登陆后造成台州大暴雨成因分析

利用常规观测资料、加密自动站资料、NCEP1°×1°逐6h再分析资料和多普勒天气雷达资料,对2013年10月7日20时～8日08时强台风“菲特”登陆后残留低压造成的台州市大暴雨过程进行了成因分析.结果表明:此次暴雨分布不同于一般台风暴雨迎风坡降水量较大的分布特征,呈现与地形相关性较小的南北带状分布特征;暴雨主要受“菲特”残留云系、“丹娜丝”外围偏东气流和弱冷空气共同影响,其中“丹娜丝”转折点和弱冷空气南下渗透时间点的重合是主要影响因素;此外前期充沛的水汽条件,高低层辐散辐合配置,不稳定能量积聚释放,为暴雨发生提供了条件;后期降水回波列车效应明显,低层弱冷空气与海上东北气流的辐合线促使中小尺度的发生,使本次过程呈现出强降水时间较长的特点.     

夏季青藏高原东部热源异常与环流场和降水的关系

利用NCEP/NCAR再分析资料和中国160个站点的月平均降水资料,选取了2008年9月四川汶川地区特大暴雨实例,分析并验证了夏季青藏高原东部热源异常和中国局部降水异常的关系。结果表明:1夏季高原东部热源偏强会引起500h Pa风场能量偏大,其能量大值区与强降水区域分布相对应;2夏季高原东部热源偏强会引起南亚高压偏东偏强,从而引起西太副高西伸,使得水汽源源不断的向降水区域输送;3夏季高原东部热源异常时,通过加热场-高度场-降水场的同期及滞后效应,进一步影响到中国局部地区的降水异常。     

丽江市强对流天气背景条件研究

选取2006年到2011年丽江市境内发生的76个强对流暴雨和冰雹个例,从影响的天气系统、水汽条件、大气层结结构、能量条件和中尺度水汽、急流特征等5个方面进行了分析,得到了如下主要结论:一是对流层中层偏北气流、中低层切变低涡、地面冷空气是强对流暴雨或冰雹形成的主要天气系统,夏秋季西太平洋副热带高压西伸或东退过程中,在其边缘也有可能出现强对流暴雨或冰雹天气;二是大部分强对流暴雨或冰雹形成前,气层无明显不稳定特征,08时的对流不稳定度对其指示作用不显著;三是强对流暴雨形成前,中低层有深厚的高湿度层,而且有较好的水汽输送,而冰雹形成前,上干下湿的层结特征明显;四是对流层急流对丽江境内强对流暴雨或冰雹的形成作用不大,指示性较差;五是要重视更高层次垂直风切变的分析.     

东北地区建国以来洪涝灾害时空分布规律研究

东北区尤其是松辽流域洪涝灾害频繁,是全国主要的洪涝灾害发生区之一.利用东北区1950—1990年洪涝灾害相关资料,以暴雨引起的洪涝灾害为研究对象,根据洪水灾害的发生学理论,从自然和人文两个方面分析了东北地区洪涝灾害的形成原因;在此基础上统计分析了建国以来东北地区洪涝灾害发生的时空特点和分布规律,并提出了东北区减轻或避免洪涝灾害的主要相关措施.     

1998年长江特大洪水及其形成原因研究

本文对1998年长江流域发生的特大暴雨和洪水,从雨情和水情两个方面进行了客观评价．研究结果表明,1998年长江特大洪水的发生,主要是由6月中下旬江南东部和北部和7月下旬长江中下游地区的大范围持续性强暴雨形成的,形成这两段大范围持续性强暴雨的主要天气系统是强大的中高纬阻塞高压和副热带高压,中高纬阻塞高压的短期异常变动引发北方强冷空气南下,并在江南和长江流域上空与副热带高压的暖湿气流相互作用而产生了强暴雨过程。     

中尺度冷涡切变暴雨多普勒雷达特征分析

利用天气形势场、物理量场、新一代雷达产品资料对2008年7月17日下午到夜里,豫北、鲁西、冀南地区出现的区域性暴雨天气进行多尺度诊断分析.分析结果显示:较弱的冷性低涡切变本身并不能造成强降水天气,当低涡东移遇副热带高压西北边缘较强暖湿气流时得到加强,在低涡东侧副热带高压边缘切变上产生暴雨天气.冷涡暴雨低层有明显的东北气流冷垫,加强了其动力上升运动,水汽输送依赖于对流层中层的西南气流,中层水汽辐合非常明显.在新一代雷达产品图上显示:较稳定的大范围中等强度回波能产生较强降水.中低层风场为暖平流加辐合,有利于暴雨的形成,中低层较大的垂直风场切变给对流云的形成提供动能,有利于暴雨的产生.     

6月11日鹤岗市一次夜间暴雨过程预报分析

该文采用MICAPS3.1实况资料、区域自动站降水资料以及1°×1°NCEP再分析资料对2014年6月11日发生在黑龙江省鹤岗市的一次夜间暴雨过程进行物理量的诊断分析,经诊断分析发现:此次过程主要受东北冷涡及中低层偏东气流影响,其中中低层低压北部偏东气流把渤海的暖湿水汽输送至暴雨区为此次暴雨过程提供了较丰富的水汽条件;高空的正涡度区长时间作用于中低层低压,为中低层低压的维持与发展提供了良好的动力因子。     

干侵入在云南一次全省性暴雨中的触发作用

利用常规观测资料和NCEP再分析资料,对2013年8月2425日发生在云南的强降水事件进行诊断分析.结果表明热带低压西行过程中来自中高层的干冷空气侵入造成了大范围强降水的发生.稳定而持续的水汽输送和水汽辐合是暴雨形成的重要因素,高层冷空气南下并向低层渗透造成的对流抬升又使得对流加强,利于暴雨的产生.冷空气与偏东急流长时间交汇于滇东北,造成滇东北暴雨维持时段较长;而滇西南干舌与热带低压交汇时段和区域正好对应着暴雨时段.干舌前侧与暴雨落区有较好相关性,暴雨发生在干空气与湿空气交界处,暴雨区与MPV异常值对应关系较好.     

济南市冬季大气污染时空分布特征及潜在污染源区分析

利用2016—2018年冬季济南市大气主要污染物和气象监测数据,对大气污染特征及潜在源区进行分析。结果表明：2016—2018年冬季济南市环境空气中可吸入颗粒物PM₁₀和细颗粒物PM_2.5分别占首要污染物的34.7%和63.8%,轻度污染以上天数占总天数的58.6%,冬季高质量浓度PM_2.5导致年均值增加7.5μg/m³;从空间分布来看,PM₁₀与PM_2.5空间分布为天桥区、槐荫区及平阴县质量浓度较高,SO₂则为商河县和济阳区质量浓度偏高,NO₂和CO为济阳区、天桥区和槐荫区质量浓度较高;研究期间NO₂、CO、PM₁₀、PM_2.5的质量浓度呈正相关性,相关系数均在0.7以上,推断交通源、工业燃烧源、燃煤是颗粒物的主要来源;济南市冬季的气团输送为偏南、西北、偏北和偏东4个方向,偏南和偏东气团为影响济南市冬季大气污染主要输送路径。进一步研究潜在源区贡献...     

两涡相互作用下四川盆地暴雨过程的综合分析

 利用NCEP再分析资料、常规观测资料和MM5模式的高分辨率输出资料,对发生在2009年7月29～31日的一次四川盆地暴雨过程进行了数值模拟与诊断分析,结果表明:此次暴雨产生在高原低涡逐渐减弱而西南涡逐渐增强的过程中,暴雨的水汽主要来自南海,这支水汽经广东、广西流入四川盆地;暴雨中心与等熵面上湿位涡的正值中心对应,湿等熵面气压场和散度场在暴雨区有一定的下陷和辐合.由等压面上的湿位涡分析进而得出,高层有MPV₁正值带下传,使暴雨区对流层中低层MPV₁由负值转变为正值控制,而MPV₂的值与MPV₁相反,在对流层中低层由正值转变为负值控制;倾斜上升运动和条件对称不稳定是此次暴雨产生的一种可能触发机制.     

1998年7月中高纬阻塞高压对我国东北特大暴雨影响的诊断分析

利用湿位势涡度 ,对 1 998年 7月中高纬阻塞高压存在时期 ,我国东北地区发生的特大暴雨的天气形势进行详细的诊断分析 ,结果表明中高纬阻塞高压稳定维持于 50°N,1 30°E的地区是造成我国东北地区特大暴雨的重要原因之一。同时也对中高纬阻塞高压形势稳定维持于这一地区时的冷暖空气的活动路径、暴雨发生的位置以及产生暴雨的机理进行了较详细的讨论。     

海南岛东北海域海流和余流特征分析

【目的】研究海南岛东北海域的潮流、余流特征和分布规律。【方法】依据2017年6月在海南岛东北海域调查的夏季大潮实测海流数据,采用准调和分析方法分析实测数据,并根据该分析所得的一些参数分析研究区域的潮流性质、潮流运动形式、M2分潮潮流椭圆、潮流的垂直分布及夏季的余流分布。【结果】海南岛东北海域的潮流以不正规半日潮流为主;各站点潮流椭圆旋转率都较小,潮流运动形式以往复流为主,方向为NW—SE;除S4站以外,其余各站海流均为略带旋转的往复流,往复流的方向为NW—SE,旋转流的旋转方向为顺时针;研究海域表层余流大于中底层,近岸余流较弱,琼州海峡附近的站点余流最强;各站表、中、底层余流流向较一致,表层余流主要受风场的影响作用,底层余流主要受到底地形的影响。【结论】对调查区域的潮流、余流特性有了一个较为全面的认识。     

浙江中北部枯梅年和丰梅年大尺度环流和结构特征差异的对比研究

利用实况雨量和客观分析资料,对2007、2008年浙中北梅汛期降水的大尺度环流形势和结构特征上存在的差异进行了比较。结果表明,2007和2008年分别是浙中北枯梅年和丰梅年降水的典型年份,前者梅雨带在淮河流域,后者梅雨带在浙中北地区。虽然对流层高中低3层,两者的影响系统相同,但枯梅年副热带西风急流和南亚高压东部脊线位置偏北。丰梅年则偏南：枯梅年低层来自孟加拉湾的偏西风在南海转向北上后输送至淮河流域,未与和来自西太平洋的东南气流结合在一起,丰梅年在南海转向后的西南气流向东北方向输送至闽浙海陆交界处,与副高西南侧的东南气流合并起来;枯梅年副高偏西。588线西脊点在118°E附近,阻止了北方弱冷空气的南下,丰梅年副高偏东,西脊点位于124°E左右,有利于在闽浙海陆交界处形成一个水汽通道。在梅雨锋结构上,锋区温度相对较低,也没有明显的温度梯度,但相当位温和水汽的梯度十分显著。枯梅年相当位温密集带呈纬向分布,且异常偏北,丰梅年则偏南并呈东北西南走向。在涡散度结构上,丰梅年高层辐散和低层辐合都强于枯梅年,正涡度区的伸展高度也更高。