黄河下游春季一次大暴雨过程的结构特征及落区分析

利用HLAFS资料和实况资料,对2003年4月17日至18日发生在黄河下游的一次强暴雨过程的大尺度环流背景和物理量场的结构特征进行了分析。结果表明,本次暴雨是高空冷空气、低空低压切变线和黄淮气旋外围倒槽共同影响造成的;从南海到山东的西南低空急流为暴雨区提供了充沛的水汽和能量;暴雨区850hPa上的高θse,700hPa上的强烈垂直上升运动,以及低空辐合、高空辐散是造成暴雨的有利物理量场特征。大的正涡度区位于500hPa以上,600hPa以下为强辐合区,以上则为强辐散区,这种结构配置成为暴雨发生的有利的动力机制。     

“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.     

秦岭近邻地区秋季暴雨的天气动力学分析

对2005年10月1-2日秦岭近邻地区连阴雨中的暴雨天气的成因进行分析，结果表明：暴雨发生在500hPa东亚稳定的东高低环流形势下；低空西南急流为雨区提供了大量热量、动量及水汽，而高、低空急流的次级环流以及锋面次级环流之间的耦合加大了低层辐合和高层辐散，使暴雨区产生了强烈上升运动，为产生暴雨的中-α尺度系统形成提供了有利的大尺度环流背景场，秦巴山区复杂地形对产生暴雨中-α尺度的形成和发展也有一定的激发作用；螺旋度强度变化对暴雨发生发展有一定的指示意义。暴雨发生前对流中底层有较大螺旋度值，且呈下正上负的垂直结构，暴雨一般发生在对流层低层螺旆度正值中心的前方．     

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.     

江西北部2次大暴雨过程对比分析

利用Micaps常规资料和fnl资料,对2013年5月江西北部2次大暴雨天气过程("5.07"和"5.14")的大尺度环流形势、低空急流、水汽输送、垂直运动和中尺度系统,以及多普勒天气雷达拼图回波特征等要素,采用对比方法进行分析,结果表明:1)2次大暴雨过程欧亚中高纬环流形势均为两脊一槽型,但降水性质、环境条件和中尺度特征有所差异;2)"5.07"大暴雨低空急流具有脉动性,而"5.14"大暴雨中低空急流一直维持;3)"5.14"大暴雨过程的水汽和动力条件都比"5.07"大暴雨过程强;4)"5.07"大暴雨过程以带状回波为主,范围狭长局地性较强;"5.14"大暴雨过程以絮状回波为主,范围宽广持续时间长较为均匀。     

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.     

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.     

两个相似台风强降水空间分布差异成因

1307号台风"苏力"和1513号台风"苏迪罗"路径相似,登陆位置相近,登陆之前均达到了超强台风级别,造成的强降水落区却大有不同。该文从高低空环流配置、水汽、垂直运动和冷暖平流等方面对二者降水落区成因进行分析,得到以下结论:南亚高压和低空西南急流的垂直配置造成"苏力"南侧强降水,而副热带西风急流入口区和低空东南风急流的垂直配置造成"苏迪罗"北侧强降水;副热带高压的相对位置可能对台风东北侧的垂直运动有重要影响。台风"苏力"的水汽来源于南海,台风"苏迪罗"的水汽来源于孟加拉湾;"苏力"北侧偏南风急流形成辐散区,南侧东北气流和南风气流形成辐合区,而"苏迪罗"北侧为强盛的东南气流,形成强辐合区,南侧辐合偏弱,整层水汽辐合的象限不同是造成强降水落区南北差异的必要条件。两个台风垂直运动的非对称性分布是形成台风单侧强降水的重要条件。台风登陆前后中低层上冷下暖的垂直分布造成大气层结的不稳定,进而触发对流,对强降水落区有重要的指示意义,"苏迪罗"登陆过程中冷空气南下,形成了北侧强降水增幅。     

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。     

柴达木盆地夏季极端强降水特征及大气环流成因

利用柴达木盆地气象台站逐日降水资料和国际卫星云气候学计划D2资料分析了柴达木盆地夏季极端强降水、云量及云水资源的时空分布特征,结合NCEP/NCAR再分析资料对夏季极端强降水事件发生时的大气环流进行了分析.结果表明,夏季极端降水阈值和极端降水日数在柴达木盆地东部大于西部,极端降水量也明显增加.柴达木盆地各种云量的空间分布形态不一,云量上升趋势不明显.云水路径、固态云水和液态云水的空间分布形态一致,具有"南低北高"的特征,三者的线性趋势在年和四季尺度均明显上升.环流分析显示,极端强降水事件发生时,对流层上层,西风急流向北移动,柴达木盆地位于急流南侧,有异常反气旋式环流,对应高空辐散区;对流层中层,柴达木盆地位于异常偏强的槽区及槽前;对流层低层,柴达木盆地东部位势高度异常偏低,出现异常气旋式环流,对应低空辐合,这种高层辐散低层辐合的环流配置为极端强降水提供了良好的动力条件.柴达木盆地极端强降水的水汽来源为印度夏季风对热带海洋的水汽经青藏高原东侧输送;西风带对欧亚大陆的水汽输送;西北太平洋异常气旋式环流西北侧的异常偏北风的水汽输送.     

地形和高层环境对爆发气旋影响的数值研究

利用ＰＳＵ／ＮＣＡＲ中尺度模式对地形和高层环境在１９８３年４月２５日－２７日一次气旋爆性发展中的作用，进行数值试验．在控制试验（包括全物理过程）中，模拟气旋路径和气旋迅速发展同实际观测的类似．诊断分析结果表明高空两支急流、凝结潜热释放及积云混合对这次气旋迅速发展有显著贡献．在地形试验中，发现由太行山、燕山由脉、大兴安岭诱生的地形槽对气旋发展也有明显作用．如取均匀高度作为１００—３００ｈｐａ初始等压面高度场，并积分２４小时，则中低层短波槽消失斜压性减弱，次级环流受到抑制，地面只出现一个浅薄的低压，但低压移动路径则不受影响．     

爆发性气旋的发生发展及其影响的综合诊断分析

为了研究爆发性气旋在发生发展过程中的特征 ,对 1 980～ 1 996年期间影响盐城市的 1 0个爆发性气旋采用固定坐标进行合成诊断分析。结果表明 :初夏季节江淮气旋在其东移发展过程中 ,在地面江淮气旋西北侧的 85 0 h Pa或 70 0 h Pa上有较强的冷中心存在是气旋爆发性发展的有利条件之一 ;而 85 0 h Pa散度的辐散辐合以及 70 0 h Pa垂直速度的上升下沉的相间分布则是江淮气旋得到爆发性发展的另一个重要条件。依据这一结果 ,可对产生于长江中下游地区的江淮气旋能否得到爆发性发展进行判断并进而对其所造成的影响作出分析和预报     

“96．1”高原暴雪过程湿对称不稳定的诊断分析

利用对“96．1”青藏高原东北部暴雪过程一次较成功模拟的MM4中尺度模式输出资料,根据条件对称不稳定（CSI）的线性和非线性理论判据对这次暴雪过程进行了诊断分析,结果表明,“96．1”暴雪的发生发展过程与条件对称不稳定密切相关,不稳定区位置在M－θc和σ^2垂直剖面图上较其它判据更接近于实际情况。非线性CSI判据的动力学诊断分析指出,“96．1”暴雪是在低空对流不稳定和高空对称不稳定的相互作用下发生发展的,说明非线性对流－对称不稳定是其发展机制。     

Arabian Sea tropical cyclones intensified by emissions of black carbon and other aerosols

Throughout the year, average sea surface temperatures in the Arabian Sea are warm enough to support the development of tropical cyclones, but the atmospheric monsoon circulation and associated strong vertical wind shear limits cyclone development and intensification, only permitting a pre-monsoon and post-monsoon period for cyclogenesis. Thus a recent increase in the intensity of tropical cyclones over the northern Indian Ocean is thought to be related to the weakening of the climatological vertical wind shear. At the same time, anthropogenic emissions of aerosols have increased sixfold since the 1930s, leading to a weakening of the southwesterly lower-level and easterly upper-level winds that define the monsoonal circulation over the Arabian Sea. In principle, this aerosol-driven circulation modification could affect tropical cyclone intensity over the Arabian Sea, but so far no such linkage has been shown. Here we report an increase in the intensity of pre-monsoon Arabian Sea tropical cyclones during the period 1979-2010, and show that this change in storm strength is a consequence of a simultaneous upward trend in anthropogenic black carbon and sulphate emissions. We use a combination of observational, reanalysis and model data to demonstrate that the anomalous circulation, which is radiatively forced by these anthropogenic aerosols, reduces the basin-wide vertical wind shear, creating an environment more favourable for tropical cyclone intensification. Because most Arabian Sea tropical cyclones make landfall, our results suggest an additional impact on human health from regional air pollution.     

“95.1”高原暴雪及其中尺度系统发展和演变的非静力模式模拟

为了对青藏高原暴雪进行深入的数值模拟研究,在对1995年1月17-18日（“95.1”）高原暴雪进行天气分析的基础上,利用非静力中尺度数值模式MM5对该次暴雪过程进行了数值模拟。数值模拟结果和客观分析结果的比较表明,非静力中尺度数值模式MM5有能力再现地面以上大、中尺度环流系统和热力场;同时MM5能够成功地模拟出复杂大地形条件下“95.1”高原暴雪中尺度低涡的发生、发展及结构演变。模拟的运动场和云微物理量场的时空演变表明,垂直运动场与水汽场的耦合是水汽凝结和冻结成雪的运动学条件;气旋性涡柱和上升运动及深厚湿舌的耦合是暴雪形成的一种重要动力机制;模拟的流场演变表明流场更能表征高原上的中尺度系统。     

2011年3月川西高原一次区域暴雪过程分析

利用0.5°×0.5°的ECWMF再分析资料，常规气象资料，应用天气分析和诊断方法，对2011年3月20日川西高原北部的暴雪天气过程进行系统分析.结果表明：东路和西路冷空气合并使得暴雪区冷空气强度达到寒潮标准，极锋急流偏强是造成此次暴雪重要原因之一；青藏高原南侧局地水汽在偏西风的输送下到达川西高原，成为此次暴雪的主要水汽来源.由于是非典型的水汽输送，所以整个暴雪期间湿层都较薄.此次过程水平运动和垂直运动对锋生都起到了同等重要的作用.     

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。     

孟加拉湾风暴Akash和Nargis对比分析

利用常规气象观测资料,对比分析2007年5月第1号孟加拉湾风暴Akash和2008年5月第1号孟加拉湾风暴Nargis的移动路径、环流背景和垂直速度场.结果表明:2007和2008年的第1号孟加拉湾风暴是2007年5月和2008年5月造成云南首场全省性强降水天气过程的主要影响天气系统;2次孟加拉湾风暴的移动路径不同,导致云南强降水分布也不同;西太平洋副热带高压的强弱与孟加拉湾风暴引导气流的建立有密切的关系,对孟加拉湾风暴的移动路径和云南强降水分布有直接的影响.     

开封两次大暴雪天气气候背景差异分析

利用开封所辖5站气象资料和NCEP/NCAR提供的全球再分析2.5°0×2.5°逐月格点值、逐日格点值资料,分析了开封两次大暴雪发生时的大气环流与时空特征,大暴雪发生前期异常气候现象,赤道中东太平洋海温和前期大气环流的异常演变.认识到大暴雪出现前开封气候已经偏离常态,处于气温偏高,降水偏多或偏少状态.500 hPa位势...     

热带气旋的成因及其与温带气旋的比较

根据移动圆柱坐标系的准Lagrangian角动量收支方程和径向环流方程,利用FGGE资料,对“Nancy”台风过程进行了计算和分析,并同温带气旋的角动量收支作了比较。诊断研究表明,热带气旋的非绝热加热比典型温带气旋的非绝热加热大2—3倍。上述两种,气旋发生发展过程中的角动量收支都主要是来自侧边界的输送,即径向环流的作用是十分重要的,但驱动径向环流的主要因子有所不同。驱动热带气旋的径向环流的主要因子是非绝热加热;而在温带气旋中,相对重要的驱动因子是同锋区斜压不稳定有关的力矩。