“鲇鱼”台风闽东阶段性暴雨物理量特征与地形模拟试验

采用NCEP全球再分析资料、区域自动站资料、雷达回波等,对2016年第17号台风"鲇鱼"登陆福建时造成闽东地区历史罕见洪涝灾害的大暴雨成因进行初步分析,研究不同阶段的暴雨物理量特征,并利用WRF数值模式对闽东地形和台湾岛地形进行敏感性试验,分析不同阶段地形对暴雨增幅作用的敏感性程度。结果发现,此次台风暴雨过程存在两个明显的阶段性特征,第一阶段台风系统深厚,为整层正涡度,较强的低层辐合和高层辐散的垂直配置使上升运动发展和维持,动力条件好;第二阶段深厚的台风系统开始减弱,高层辐散和低层辐合强度明显减弱;涡度场上为低层正涡度、高层负涡度,且结构倾斜,表明有冷空气入侵。高低空急流的耦合作用有利于上升运动;偏东风和偏南风低空急流是主要的水汽通道和能量通道,第一阶段宁德地区受台风北侧宽广的偏东风-东南风急流辐合影响,各层高能区达到强盛期,暴雨区域广、强度强;第二阶段偏东风急流和偏南风急流在宁德北部汇合,假相当位温的中心值有所减弱,高能区分散,使得宁德北部地区暴雨表现为较明显的局地性特征;闽东地形对降水的增幅作用显著。     

河南省三门峡一次局地暴雨过程分析

利用常规观测资料、NCEP 6 h一次的1°×1°分析资料和多普勒雷达产品等对2012年7月21日三门峡市暴雨过程进行了分析.结果表明:①高空低槽加深发展、中低层急流带及迅速入侵的冷空气为此次对流天气的产生提供了有利条件.②暴雨区上空低层辐合与高层辐散形成的抽吸作用,为此次暴雨过程的发生发展提供了动力条件.低层的正涡度中心和高层的负涡度中心与暴雨落区之间有着很好的对应关系.③卢氏县境内北部山脉呈东西走向,南面的迎风坡有利于西南气流在此抬升.三门峡市区、陕县处于黄河沿岸,本身水汽充沛,再加上西南气流在此汇聚,以上条件有利于局地暴雨落区的形成.④回波顶高大值区的分布与暴雨落区有很好的对应关系,通过对回波顶高的分析可以指示出强降水的落区.     

昆明市两次局地短时暴雨过程对比分析

利用常规观测资料、多普勒天气雷达、地面自动站加密资料及NCEP再分析资料,对2017年7月20日和2019年7月20日发生在云南省昆明市主城区的两次局地短时暴雨天气进行对比分析.结果表明,两次过程均是在两高辐合、低层切变影响背景下产生的,不稳定层结、充沛的水汽条件和地面中尺度辐合线为短时暴雨提供了热力不稳定、动力抬升和水汽条件."19.7.20"过程的水汽条件,垂直上升运动较"17.7.20"过程更明显,因此短时暴雨的强度和范围更大.雷达资料显示,"17.7.20"过程以层状-积云混合降水为主,强回波发展较高,"19.7.20"过程以层状云降水为主,为低质心降水结构,两次过程对流回波在昆明主城上空不断加强发展,移速缓慢,持续时间长,速度图上有小尺度辐合区,对强降水的维持和加强有重要作用.地面中尺度辐合线对强降水的发生有1～2 h的提前预报实效,主城特殊的喇叭口地形对降水的增幅作用明显.     

2012年11月福建省多暴雨过程成因分析

为分析2012年11月福建省降水异常偏多的现象,利用统计学和天气学的分析方法,对11月的降水气候特征和下旬3场暴雨的环流形势、影响系统及水汽输送特征进行了分析。整个11月,200 hPa西风急流偏强,在福建省上空有气流的辐散;500 hPa乌拉尔山脊偏强,贝加尔湖槽偏深,有利于冷空气南下;850 hPa为较强西南急流。下旬3场暴雨期间,500 hPa南支槽位于105°～110°E,副高强度偏强;中低层700,850 hPa有切变线和西南急流,850 hPa比湿大于8 g/kg。结果表明,稳定的环流形势、频繁出现的天气系统以及充沛的水汽条件是发生多暴雨现象的主要原因。     

2012年8月12-13日豫西暴雨过程分析

利用MICAPS常规气象观测资料、NCEP1°×1°6小时分析资料、三门峡多普勒天气雷达资料、自动雨量站资料对2012年8月12-13日豫西地区的暴雨天气过程进行诊断分析,结果表明：①台风“海葵”登陆减弱后的低压环流与中纬度低槽相配合,是造成此次豫西暴雨的主要原因.②前期气温较高,不稳定能量大量积聚,冷锋的影响为冲破不稳定层结提供了外部抬升条件.③减弱后的台风“海葵”带来的我国东部沿海的水汽输送与低层剧烈水汽辐合为此次暴雨提供了所需的水汽.④大范围上升运动区的出现和发展,为强降水的产生提供了动力条件.⑤本次暴雨过程中,高层湿位涡正压项大值区向下伸展,中低层气旋性涡度增大,上升运动加强,有利于降水加强,因此高层湿位涡侵入下伸,对暴雨起到增幅作用.     

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.     

2009年7月8～9日聊城市暴雨天气过程分析

分析聊城市2009年7月8～9日暴雨的高低空环流形势,以及产生暴雨的成因,得出北方冷空气和西南暖湿气流在山东上空交汇是产生此次暴雨的主要原因,并进一步从水汽条件、上升运动和大气稳地度条件分析了产生此次暴雨的物理机制。     

2006年7月21日信阳暴雨过程分析

2006年7月21日,信阳地区出现了一场区域性暴雨。此次过程是由中低层低涡切变线和地面弱冷空气共同影响造成的。本文通过其低空平均水汽通量和高低空涡度场分析得出三点认识:(1)暴雨区处在水汽输送带中心,高层处负涡度区,低层处正涡度区,正涡度中心位于信阳上空,大气处于位势不稳定状态中。(2)由于槽前西南急流的输送,暴雨临近出现了超常的增湿增能现象。(3)在有利的环流形势制约作用下,使系统完成了能量转换机制,支持了强降水过程。     

2003年夏季江淮特大暴雨成因分析

利用全球NCEP／NCAR资料,采用诊断分析方法,对2003年夏季6月29日～7月4日发生在淮河流域的特大暴雨过程成因进行了分析,结果表明：暴雨出现与大气环流异常以及水汽输送、西南季风的异常偏强有关;暴雨区的水汽来源于阿拉伯海至孟加拉湾及北太平洋至中国南海地区。     

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.     

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.     

一次江淮暴雨的热量与水汽收支诊断分析

利用MM5中尺度模式对一次江淮地区的暴雨过程进行了数值模拟,应用模拟结果诊断分析了降水区热量和水汽收支的变化。结果发现：当有强对流发生并伴有强降水时,就会有强的视热源Q1和视水汽汇Q2出现,而强的Q1与Q2和强降水区基本是对应的。在对流层深厚的中空加热层是积云对流活跃和强暴雨持续发生、发展的一种重要热力机制;对流层上半部的相对冷层为暴雨区上空积云对流提供了极为有利的热力不稳定条件。     

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.     

“02.6”梅雨锋暴雨过程中大、中尺度特征分析

本文对2002年6月27日14BT-28日14BT长江流域暴雨过程的大、中尺度特征进行了分析。分析结果揭示:200hPa西部型的南亚高压、500hPa的副热带高压的西伸北进以及700hPa维持的江淮切变线为此次暴雨过程提供了非常有力的大尺度条件;700hPa和850hPa的中尺度低涡是造成此次暴雨的中尺度系统;中尺度低涡的南压和东移以及低空急流的不断加强为此次暴雨过程提供了有力的动力学条件和水汽条件。     

南盘江流域暴雨过程的水汽分析

对南盘江流域暴雨过程的水汽条件进行了诊断分析．通过流场形势分析出南盘江流域暴雨的水汽主要来自于南海、孟加拉湾和流域当地．对一些暴雨个例进行的水汽通量散度的计算分析表明，南盘江流域的暴雨区一般都落在最大水汽通量辐合中心附近．对于一些扰动系统不太强的一般大雨、暴雨过程，不仅水汽通量辐合持续时间不长，而且强度不大；而对于大暴雨过程，则不但水汽通量辐合持续时间较长，而且强度也较大     

“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.     

一次大暴雨过程的成因诊断分析

利用实况资料、天气图、卫星云图、多普勒雷达回波等资料对2010年7月19～21日发生在招远的大暴雨过程进行了成因诊断分析.结果表明,本次大暴雨是由高空槽、底层切变线和副热带高压西北边缘的暖湿气流共同影响所致.西南急流对此次暴雨输送了较强的水汽,低层高能量形成对流性不稳定层结为暴雨提供了动力条件.特殊的地形对此次强降水起到了重要作用.     

2008年7月5日黑龙江暴雨预报落区订正诊断分析

利用常规观测资料和NCEP再分析资料,对黑龙江省2008年7月5日暴雨天气过程发生前期的水汽和能量条件进行了分析,并对暴雨过程中水汽条件和冷空气的作用进行了诊断分析。结果表明,暴雨发生前期水汽通量高值区和高能量区对订正暴雨预报落区有一定的指导意义,高低空冷空气的到达时间不同步,是这次降水过程中无强对流天气出现的主要原因,干冷空气的侵入影响了蒙古气旋和华北气旋的完全合并和连接,阻断水汽和能量的输送。     

三峡库区地形与暴雨的气候分析

以三峡库区为例，分析了峡谷地形对暴雨影响的气候特征。结果表明：峡谷地形对谷坡上部和下部暴雨都有很明显的增幅作用，但作用机制不同     

强热带风暴Bilis的敏感性数值试验

文中采用非静力MM5(3.5)中尺度数值模式对2006年7月14-15日强热带风暴Bilis台风暴雨天气过程进行了数值模拟与诊断分析,结果发现中尺度地形对暴雨的落区和强度有重要影响。主要表现在地形迎风坡作用、特殊地形辐合抬升作用、地形中尺度系统影响。初始湿度场的改变在模拟雨区和雨强时,对于水汽输送弱的地方,形成降水的水汽对初始时大气中的水汽含量依赖很强;对于有强水汽输送的区域,水汽初值并不是强降水的决定因子。