北京一次暴雨过程数值模拟和诊断分析

2012年7月21日10:00-22日02:00,北京地区出现了一次历史上罕见的特大暴雨天气过程,对当地人民的生命财产造成了严重损失.采用新一代中尺度数值预报模式WRF V3.3.1对这次极端降水天气过程进行数值模拟研究,并运用模式输出结果对其发生、发展机制进行了研究.主要结论有:WRF模式能够较好地模拟出这次暴雨的落区、暴雨中心、24 h累积降水量等;此次强暴雨过程主要是由低空中β尺度涡旋造成的,即中β尺度涡旋随时间的演变决定降水落区及降水强度;最后利用相对螺旋度诊断了整个降水过程,结果显示相对螺旋度的变化对降水增强的临近预报具有明显指示意义.     

一次副高控制下暴雨过程的数值模拟和诊断分析

利用NCEP再分析资料和实时观测资料,用中尺度数值模式MM5对2007-08-25豫北暴雨过程进行了数值模拟.结果表明:这次暴雨过程水汽主要辐合在700 hPa以下;低层强辐合区配合高层强辐散区才能触发暴雨天气的爆发,250 hPa附近的辐散区对暴雨的贡献更大;干层携带高层冷空气的下沉逼迫作用,促进了对流层在垂直方向的深厚发展;在低空新生成的热力正环流的生消对暴雨的加强和维持起着重要作用.     

一次区域性暴雨的数值模拟和诊断分析

利用1次/6 h的NCEP-NCAR再分析资料,对2013年7月21-22日发生在陕西中部的一次大暴雨过程进行了数值模拟和诊断分析.结果表明副热带高压的加强西伸,低层大量暖湿气流输送和中高层冷空气交汇,是造成此次降水的主要原因.分析数值模拟结果发现WRF模式能很好地模拟降水区域、降水中心和降水强度.暴雨期间,低层辐合、高层辐散的耦合结构和整层强上升运动以及正涡度的变化均与暴雨中的垂直螺旋度分布特征紧密联系,与暴雨大值时段对应.垂直螺旋度随时间的变化与强降水发生的时间和强度具有明显的相关关系.     

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.     

一次台风暴雨的诊断分析

<正>1台风天气过程及环流背景1.1台风形成发展实况2008年第八号热带风暴"凤凰"于7月25日14时在菲律宾东部洋面上生成,如图1所示,7月26日08时加强为强热带风暴,26日17时加强为台风。台风"凤凰"的特点是:强     

台风韦帕的数值模拟和诊断分析

本文采用WRF中尺度数值模式,以NCEP再分析资料作为初始场和侧边界,对0713号台风韦帕登陆过程进行数值模拟,结果表明该模式能很好的模拟处理台风路径和暴雨落区,并进行相对螺旋度分析,结果表明相对螺旋度对降雨的预报有很好的指示作用。     

重庆一次特大暴雨过程的中尺度数值模拟与诊断分析

利用三重嵌套的非静力中尺度数值模式MM5对2007年7月16~17日发生在重庆的特大暴雨天气过程进行了数值模拟,并利用模拟结果进行了诊断分析.模拟结果表明:模式对降水的落区的模拟效果较好;模拟出的中-α和中-β系统的分裂演变过程与强降水出现的时段吻合.诊断分析表明:强降水与水汽辐合的大值密切相关,降水强弱与辐合强弱变化一致;随着上升运动的加强,不稳定层结在暴雨区上空形成的倒“V“型结构逐步加深,不稳定层结不断向高层发展;此次暴雨维持和发展过程中,强降水区与强上升运动及正负涡度柱有较好的对应关系,负涡度柱比正涡度柱后发展先衰减,暴雨区上空始终维持高层辐散比低层辐合强的结构.     

9711号台风暴雨的诊断分析与数值试验

采用手数值试验的方法,分析了９７１１号台风登陆后的演变过程,讨论了水汽,地形等因子对台风及其降水的影响。诊断分析表明,理查逊数对降水落区具有一定的指标性,－１〈Ｒｉ〈０的强对流和湍流发展区与降水分布区域较一致。数值试验表明,水汽是台风及其降水加强和减弱的一个制约轭了,水汽含量减少到一定程度的台风过程可视为干台风过程;地形对台风系统的演变及其降水重要影响。     

2016年7月长江中下游一次暴雨过程的诊断分析与数值模拟

使用美国国家环境预报中心1°×1°再分析FNL资料,利用中尺度天气预报模式对2016年7月长江中下游地区的一次暴雨过程进行了模拟.对24 h累积的降水模拟量、C_ape值、涡度场、相对湿度等有关暴雨诊断分析所需的物理量场进行了分析.选择MICAPS资料作为实况数据,与模拟结果进行分析对比.结果表明,中尺度天气预报模式能较好地模拟此次降水过程,模拟雨带与实际位置大致相同,均在长江中下游,但遗漏了重庆东北部的暴雨及重庆以西地区的降雨,且模拟的雨带范围与实况相比较小,位置有所偏差.有利的不稳定条件、较好的水汽条件、高层辐合、低层辐散的形势为暴雨的发生提供抬升的动力条件,是此次暴雨发生的重要原因.     

2019年7月10日四川一次暴雨过程的数值模拟与诊断分析

利用探空资料、0.25°ERA-Interim和0.25°FNL再分析资料以及多普勒天气雷达资料,对2019年7月10日发生在四川的一次暴雨过程进行诊断分析,进一步结合中尺度天气预报数值模式进行数值模拟,对观测资料诊断结果进行验证和对比分析.结果 表明,四川上空500 hPa由"槽后脊前"转"槽前脊后"的环流形势有利于...     

重庆地区“5.30”暴雨过程的数值模拟及诊断分析

利用WRF(Weather Research Forecast)中尺度数值模式模拟了2004年5月29日20时至30日20时发生在重庆及周边地区的暴雨过程,使用模式输出的高分辨率资料从动力角度对这次暴雨过程进行了诊断分析.结果表明:WRF模式较成功地模拟出了本次大气降水的演变过程,可为暴雨预报和物理诊断提供参考;模拟诊断表明在预报业务中使用螺旋度、非地转湿Q矢量和等位温面图的流线分析等可能会提高预报效果.     

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.     

赣东一次冬季暴雨过程诊断分析

利用自动站观测资料和常规观测资料对2016年11月25-26日赣东冬季暴雨的天气成因及中尺度特征进行分析,结果表明:本次暴雨过程是高空槽移动缓慢,长时间滞留导致槽前暖湿气流与冷空气作用形成的持续性降水过程。同时其与中低层切变线南压,高空辐散与低层辐合抽吸作用,急流输送水汽,较长的持续时间都有密切联系。另外,相比汛期暴雨的经验指标,此次冬季暴雨过程中水汽通量值和水汽通量散度明显偏小,但相对冬季来说水汽强度较大;假相当位温、K指数等明显偏小,大气层结比汛期暴雨要稳定得多,未出现明显的对流性天气。     

一次东北暴雨过程的诊断分析

利用一个η坐标暴雨模式的预报结果,研究了1998年8月的一次东北暴雨过程。主要对湿位涡和螺旋度进行了诊断、分析。结果表明,当对流层中低层为正涡度,高层为负涡度,在垂直方向有较大上升运动时,则易导致对流性降水;暴雨落区与低层正MPV1(湿正压项)区域对应。而且,螺旋度和湿位涡与暴雨中心有同时分裂的现象,这对暴雨落区有较好的指示作用。     

一次飑线过程的数值模拟及诊断分析

2003年04月12日江西、福建交界处发生一次飑线过程,该飑线过程造成了雷暴、冰雹和大风等强烈天气．本文使用NCEP1&#176;&#215;1&#176;逐6h分析资料及卫星、雷达观测资料对这次飑线过程发生的大尺度背景进行了分析,之后本文使用Advanced Research WRF（ARW）2．2对该过程进行了模拟,并利用模拟结果对飑线系统的演变过程、近地层结构、对流层结构进行了分析,结果表明：1）本次飑线发生于大尺度鞍型场中,它是在冷锋、切变线、低空西南急流、高空西风急流以及中尺度对流复合体等系统共同作用下生成,从位涡角度看,它是高空正的湿位涡移至低层斜压不稳定的冷锋上所诱生的一次强对流过程;2）位于江西、福建交接处的武夷山地形对本次飑线的形成、移动和发展有较大影响,敏感试验表明若将武夷山地形高度减至一半则无法生成飑线系统,但对流单体依然能够生成;3）近地层风场表明本次飑线过程主要为南北向气流的辐合,东西向气流的辐合较小,温度场和海平面气压场上则可以清晰的看出冷空气丘和中高（低）压结构,冷空气丘的存在对风场有明显的加速作用,风速在飑锋处达到最大,且飑锋出流与飑线系统的移速和方向较为匹配,这是本次飑线过程维持和发展的主要因子;4）对流层结构的分析则显示,本次飑线介于前部层云降水飑线（LS）和平行层云降水飑线（PS）之间,其移动方向上（纬向）的垂直结构类似于Front—Fed LS（FFLS）结构,垂直于其移动方向（经向）的垂直结构则与典型的尾部层云降水飑线（TS）结构一致．     

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.     

基于集合预报思想对一次暴雨过程的数值模拟

用MM5-V3对江淮流域的一次暴雨过程进行数值模拟,为了消除单一的确定性预报在暴雨落区和强度方面的可信度不稳定。其中积云对流参数化方案分别采取5种不同的方案进行了计算,又对5种结果进行平均得到集合模拟结果。分析不同的模拟结果发现,对降水量的模拟,集合模拟结果更接近实况。不同的积云对流参数化方案对雨带位置的模拟效果相近。但对于卢中尺度雨团的模拟具有不确定性,而不同参数化方案的集合模拟结果,无论是对雨带还是雨团的模拟都是比较成功的,这也说明集合预报可以消除物理过程的不确定性,是提高预报准确率的一条有效途径。     

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。     

2013年梅雨期一次暴雨过程诊断分析

以2013年梅雨期7月4-5日江淮地区的一次暴雨过程为例,利用FNL资料以及江淮地区226个自动气象站观测资料,从降水概况、环流形势、水汽条件、垂直运动条件、以及大气层结的稳定性等方面,对本次暴雨过程进行了诊断分析.研究表明:暴雨主要与低空西南风急流、副热带高压以及高空急流密切相关.在此次过程中,江淮地区水汽通量较大,且上升运动较强.对江淮上空K指数的计算发现,在暴雨过程中,江淮地区K指数值较大,大气层结非常不稳定,极易造成强降水.因此,有利的环流形势,充足的水汽,强盛而持久的上升运动,以及不稳定的大气层结,最终促成了此次暴雨事件的发生.     

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。