贵阳地区暴雨和冰雹湿位涡对比诊断分析

应用湿位涡理论,对1997~2004年贵阳地区的6次冰雹天气和2004年贵阳地区的6次暴雨过程分别合成,进行诊断分析.结果表明:在θe陡立密集区,θe面陡立导致湿斜压涡度发展,密集区内冰雹和暴雨容易发生;MPV1<0和MPV2>0的配置,易产生暴雨,且MPV1数值比MPV2数值大一个量级,说明暴雨发生时正压过程起着主导的作用,而湿斜压项的高值区与暴雨的落区相一致.冰雹发生时,降雹区的低层为对流层不稳定层结下(MPV1<0),有MPV2>0,使湿斜压不稳定增强,倾斜涡度得以发展,冰雹易出现在高值中心偏南一侧,(即MPV1<0与MPV2高值中心交界处),冰雹出现后,高值中心强度减弱.     

Andrew飓风发展过程中的湿位涡诊断

根据PSU—NCAR中尺度模式(MM5)对1992年Andrew飓风数值试验的高分辨率输出资料，计算了湿位涡。针对湿位涡在飓风中的分布、湿位涡的分布随时间变化而表现出的特征等内容，进行了较为全面的分析。认为在飓风眼壁区，有很好的湿位涡分布与倾斜上升气流对应；指出在飓风眼壁区存在着激发并维持倾斜上升气流的一种可能机制——条件性对称不稳定CSI(Conditional Symmetrical Instability)，正是这种机制维持着整个旺盛阶段内飓风的发展演变。     

1998年夏季江淮地区强暴雨过程的湿位涡诊断分析

为了研究梅雨期江淮流域暴雨发生发展的特征,利用HUBEX资料,根据湿位涡守恒原理和倾斜涡度发展理论,分析了江淮地区2次强暴雨的发生发展的原因。结果表明：2次暴雨是在不同性质的层结状态下发生的,其湿位涡的分布有较大差异。在局地对流稳定条件下,暴雨区上空对流层中、低层Pm1＞0,Pm2＜0,并且（Pm1）的绝对值＞（Pm2）的绝对值,对流层中、低层的垂直风切变和大气的斜压性使垂直涡度显著发展,导致暴雨发生。在局地对流不稳定的条件下,暴雨区上空对流层中、低层Pm1＜0,Pm2＞0,也满足（Pm1）的绝对值＞（Pm2）的绝对值,暴雨过程是对流不稳定和斜压不稳定共同作用的结果。无论是对流稳定或不稳定的强降水过程,Pm1和Pm2均能反映出降水的触发机制和特征,对于暴雨的预报和诊断具有指导意义。     

2013年滨海新区大雪过程的湿位涡分析

应用湿位涡理论及NCEP再分析资料(水平分辨率1°×1°),对2013年12月17日滨海新区出现的大雪过程进行诊断分析。结果表明:500,h Pa高空冷涡和中低空切变线是造成强降雪的主要天气系统。降水时刻滨海新区相对湿度大于90%。偏东气流带来渤海海面的水汽,同时低空流场汇合有利于水汽辐合。暴雪发生在850,h Pa湿位涡正压项MPV1零值区和湿位涡斜压项MPV2负值区中。MPV2绝对值增大,大气湿斜压性增强导致下滑倾斜涡度发展是形成此次暴雪的重要原因,它对暴雪预报有着很好的指示作用。     

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。     

一次特大暴雨中尺度系统结构特征和机理分析

为了研究“04.6”湖南特大暴雨过程的发生发展机理,在天气分析的基础上,利用非静力中尺度模式MM 5-V 3.6对本次过程进行了数值模拟。结果表明:高分辨中尺度模式MM 5可以较好地模拟中尺度低涡切变线的发生和发展。模拟结果显示,中尺度低涡发展过程中,不断有扰动在低涡前部发展,并激发出强烈的中尺度对流系统M CS(m esoscale convective system)。暴雨区上空具有同向双圈垂直环流结构特征,使中尺度对流系统更加组织化。根据湿位涡守恒和倾斜位涡发展理论分析了暴雨和M CS形成和发展的原因。对流不稳定和条件对称不稳定的建立以及对流有效位能的集中释放是此次特大暴雨产生和持续发展的重要条件。     

“珍珠”(0601)台风暴雨的广义湿位涡诊断分析

分析了“珍珠”台风暴雨的有利天气形势和暴雨区广义湿位涡时空分布特征,结果表明:高空急流入口区右侧辐散、低层暖式切变辐合是此次台风暴雨的有利形势;500hPa高空槽后弱冷空气渗漏促使暴雨增幅;暴雨出现在低层广义湿位涡的异常正值区附近,暴雨区走向与低层广义湿位涡正值等值线的走向基本一致;低层广义湿位涡可预报未来暴雨落区和走向,对暴雨预报可有6 ～ 12h的提前量.     

黄石地区梅雨期一次持续暴雨过程的诊断与分析

利用降水实况数据和NCEP（1°×1°）再分析资料对黄石地区2010年7月11日暴雨过程分别从水汽、热力、动力条件着手进行了诊断分析。分析结果表明：本次梅雨期暴雨的水汽累积过程从10日开始,降水期间上空有水汽通量辐合中心存在,并有低空急流与水汽辐合中心配合;暴雨期间,湿层厚度一直延伸至600hPa：850、700、500hPa的假相当位温θse在鄂东南均超过了350K,且500hPa与850hPa的θse差值为正值,表明该次降水是一次稳定的暴雨过程;暴雨期间中低层形成了明显的θse能量锋区;湿位涡分析表明：湖北黄石处于高温高湿的对称不稳定区,不稳定能量大量释放,产生强烈的上升运动,造成暴雨。     

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.     

中天山一次暴雨天气过程的干位涡诊断

2008年7月25日至26日,大到暴雨出现在沙湾一木垒的中天山,500hPa上中亚低槽的东移造成中天山的暴雨天气过程。暴雨发生期间水汽向暴雨区输送和聚集。高空急流出口区激发的次级环流加强了暴雨区上升运动的强度,为暴雨的产生提供了有利的动力条件。干位硒能较好地反映天气系统的演变。     

汉中夏季一次强对流暴雨天气过程分析

利用MICAPS资料,对汉中市2012年8月14日强对流暴雨过程进行了分析。就8月13—14日高空环流形势、中低层水汽条件、不稳定能量、卫星云图资料特征进行分析,结果表明：高空低槽东移、700、850hpa切变线,地面回流冷空气和对流性不稳定是产生这次暴雨的主要影响系统。     

一次典型的大暴雨天气过程诊断分析

利用常规观测资料对2008年7月18-19日山东潍坊出现的大暴雨天气过程进行诊断分析,结果表明,由于副高和贝加尔湖阻高的强大稳定,西风槽不断引导弱冷空气向东南方向移动,与沿台风北上的暖湿气流交汇,使位于副高西侧的潍坊地区发生强降水.此次强降水过程出现在低空辐合、高空辐散的上升运动区中,辐合层比较深厚.925hPa层是一关键层,不但提供充沛的水汽,而且该层较强的水汽辐合为大暴雨的产生提供了充足的水汽供应.正涡度中心区集中的时段,与强降水最集中时段相对应.大暴雨出现在相当位温陡峭密集区内的略偏北一侧.此次强降水是在对流层低层强对流不稳定(MPV1＜0)的条件下发生的.降水落区与低层正MPV2分布相一致,低层MPV2的分布对暴雨落区的预报有较好的指示意义.     

桃仙机场2020年8月13日暴雨过程天气分析

利用NCEP分析资料,对2020年8月13日沈阳桃仙机场的暴雨天气过程从层结、水汽、能量等方面进行分析.结果表明,暴雨主要经由低空急流建立,涡度与天气形势配合良好,湿位涡的应用,对暴雨落区,雨强等具有良好的指示意义.     

用湿位涡定义的南海西南季风指数及其与我国区域降水的关系研究

使用美国NCEP／NCAR1958－1997年逐日资料,对南海季风爆发前后的气象要素场作了分析。结果表明：南海季风爆发时,南海南、北部要素场变化有差异,北部西南季风爆发特征更为显著。针对南海西南季风爆发特征,提出了用湿位势涡度定义季风指数,它能很好地反映夏季风爆发的特征。其中,用湿位热涡度定义的季风指数对长江中下及华北华南地区的旱涝具有一定的预示性。相关分析表明：前一年冬季的季风指数和秋季的季风指数分别与华北次年夏季降水、华南次年春季降水有显著的相关,而当年夏季的季风指数与长江中下游当年秋季降水呈显著正相关。     

一次寒潮天气过程的发展和成因——基于位涡原理的分析

利用NCAR/NCEP再分析资料,以及MICAPS全国各站点资料,应用等熵位涡原理,对2009年1月下旬发生的寒潮天气过程进行分析.分析结果表明:这次寒潮过程冷空气源地在中高纬新地岛附近.寒潮爆发后,其向南越过长江流域,低层风速加大常以冷涌的形式出现.整个寒潮爆发阶段,高空高位涡向南向东从高层到底层不断侵入到中国,并在垂直方向上出现了对流层顶折叠的现象.此过程中伴随着正涡度增强,对应的低涡系统也越强,当到达我国北方地区时,东亚大槽加深,槽后冷空气随着高空引导气流迅速南下影响我国.     

一次强对流天气过程分析

2006年6月20日潍坊地区出现了一次强对流天气过程,部分乡镇出现了冰雹天气,本文利用常规观测、自动气象站资料,从天气形势、物理量场等角度综合诊断分析了该过程,结果表明,该过程具有低层增温、增湿,中高层降温、低湿的特征,弱冷空气南下入侵,造成了较强的系统性辐合上升运动,触发不稳定能量释放,从而产生了雷雨大风、冰雹等强对流天气。     

吐鲁番北部山区一次暴雨天气分析

2005年8月6-7日吐鲁番地区北部山区出现强降水天气,并引发50年不遇的洪水.通过对此次暴雨天气水汽的输送、辐合,湿位涡物理量的分析,提取天气特征,并对T213数值预报产品预报效果进行检验,找出对吐鲁番地区北部山区暴雨天气指导意义较好的数值预报产品.     

“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。     

暴雨与非暴雨过程涡散场能量收支特征

选取云南暴雨和非暴雨两类天气过程，分别应用涡散场能量收支方程，计算了暴雨区面积－时间平均能量收支各项量值，给出了对流层整层和上（２００～４００ｈＰａ）、中（４００～６００ｈＰａ）、下（６００～８００ｈＰａ）各层的涡散场动能源汇特征，同时还指出了两类天气在动能制造、能量转换等方面存在的较大差异，尤其是两类天气的大多数能量收支项符号相反     

2009年7月6～7日南京特大暴雨过程的成因分析

本文利用NCEP再分析资料和江苏省自动站资料对2009年7月6～7日南京地区的特大暴雨进行了分析。结果表明:强降水发生在双阻环流形势下,西太平洋副高西伸、低涡与切变线南压是暴雨产生的重要条件;湿位涡的强度与降水强度有很好的对应关系,可以作为暴雨的判据。