一次梅雨锋短时暴雨的诊断和特征分析

使用常规观测资料、多普勒雷达拼图资料、卫星TBB资料以及FNL1°×1°再分析资料,采用诊断分析和特征提取方法,对2014年6月20-21日江西北部出现的梅雨锋短时暴雨进行分析。结果表明:1)强盛的西南气流与低涡后部偏北气流在江西北部对峙是暴雨带稳定的原因;充足的水汽供应、强热力不稳定及强烈辐合上升运动是短时暴雨产生的环境场特征;2)从孟加拉湾、南海的水汽通道,为短时暴雨提供了源源不断的水汽和不稳定能量,强水汽通量辐合带与暴雨带的位置重合;3)暴雨区发生在高θse舌和高比湿舌的南侧;高空短波槽东移加剧了高空锋区的发展,使得锋生更为明显;近地面层冷空气的楔入,增强了不稳定能量的释放,使暴雨区对流性加强;4)深厚的上升运动和强垂直正环流,对低层辐合、降水维持和加强都十分有利;5)TBB图上MCS强梯度带一侧伴随短时暴雨带的出现;6)雷达拼图上"列车效应"是累计降水较大的重要原因,线状对流回波的形成对局地强的短时强降水有指示意义。     

"6·22"鄂东突发性大暴雨的观测分析和数值模拟

利用多种观测资料和中尺度数值模式输出资料,分析了一次中尺度对流系统造成的鄂东地区突发性大暴雨天气过程．结果表明：(1)鄂东中尺度暴雨团由-准东西向的中β尺度强降水窄带缓慢东移南压过程中形成,强降水窄带位于850hPa正涡度带上和冷式切变线西南暖湿气流一侧．(2)对流层中低层切变线提供天气尺度辐合,暖湿气流在辐合区气旋式旋转抬升至250hPa高度附近后辐散,并向南走在副高脊区下沉,构成一中α尺度垂直环流;对流层中上层干冷空气南侵下沉,与北进的暖湿空气对峙导致θse锋区的锋生,同时干冷的下沉气流与天气尺度辐合区的上升气流在锋区环绕逐渐形成另一中α尺度垂直次级环流,使θse锋区锋生加强,促使对流爆发形成暴雨．     

一次梅雨锋强降水过程中云和降雨的结构特征

本文利用地面雨量计、天气雷达、FY-2C、CloudSat云廓线雷达等观测资料,对2007年7月7-8日发生在淮河流域的一次典型梅雨锋强降水过程中云和降雨的结构特征进行了综合分析。结果表明:此过程主要受准东西向低空切变线的影响,雨带略呈西北-东南向的带状分布形式,梅雨锋锋前强的上升运动有利于触发低层对流不稳定能量的释放,加强锋区的垂直环流。切变线上不断新生的对流单体,最终发展成为东西向贯通的梅雨锋云系,成熟期的梅雨锋云系由南向北依次平行分布着强对流性降水带、过渡带、层状降水区和宽广的非降水性云砧。梅雨锋云系发展的各个阶段,云体的垂直结构及水凝物的回波特征都有很大区别。     

一次梅雨锋强降水过程中云和降雨的结构特征

本文利用地面雨量计、天气雷达、FY-2C、CloudSat云廓线雷达等观测资料,对2007年7月7-8日发生在淮河流域的一次典型梅雨锋强降水过程中云和降雨的结构特征进行了综合分析。结果表明：此过程主要受准东西向低空切变线的影响,雨带略呈西北-东南向的带状分布形式,梅雨锋锋前强的上升运动有利于触发低层对流不稳定能量的释放,加强锋区的垂直环流。切变线上不断新生的对流单体,最终发展成为东西向贯通的梅雨锋云系,成熟期的梅雨锋云系由南向北依次平行分布着强对流性降水带、过渡带、层状降水区和宽广的非降水性云砧。梅雨锋云系发展的各个阶段,云体的垂直结构及水凝物的回波特征都有很大区别。     

贵阳机场一次云贵静止锋雾的诊断分析

利用常规气象资料、贵阳机场例行天气报告、特殊天气报告和自动观测系统等资料,对贵阳机场2016年11月17日的一次云贵静止锋雾进行诊断分析.结果表明:低层切变线、云贵静止锋是造成此次锋面雾生成的主要系统;锋面雾发生时,地面及锋区附近风速较小,逆温层接地,近地面和低层水汽条件较好,垂直湿层较厚,大气处于饱和状态;近地面湿度降低,地面及锋区附近风速加大,以及逆温层抬升可预报锋面雾的消散;此次锋面雾发生在云贵静止锋减弱阶段,且出现在锋面暖区一侧,雾发生时锋区斜压性增强,雾发生后锋区斜压性减弱.     

“5.20”暴雨天气过程分析

利用常规气象资料,T213数值预报产品、FY2D卫星云图等从影响系统、物理量场诊断等方面对2009年5月20日发生在江西赣中、赣东北的区域性暴雨、局部大暴雨天气过程进行分析,结果显示这次暴雨过程是在高空低槽、中低层切变线、地面静止锋等天气尺度系统共同影响下产生的,暴雨区与垂直速度及涡度所表现的强烈上升区对应,并伴有高能高湿条件;地面弱冷空气入侵,导致行星边界层能量锋区加强;由于高空槽前强的正涡度平流和斜压性,高空槽云系发展成典型的斜压叶状云型,对应地面锋生和江淮气旋生成,降水加强。     

梅雨锋的天气尺度研究综述及其天气学定义

对几十年来国内外对天气尺度梅雨锋研究结果进行了综述,众多研究成果表明梅雨锋具有多样性的特点。由于众多研究者对梅雨锋的定义存在很大的差异,因此在综合国内外不同观点的基础上,给出了梅雨锋的天气学定义,即：梅雨锋具有一条数千公里长的横贯东亚和西太平洋地区的雨带;梅雨雨带随季风的进退而进退,梅雨锋是季风气团和其他气团之间的锋面;梅雨锋区是位于夏季风北侧的相当位温强梯度带。     

98.7特大暴雨的动力学及能量诊断分析

利用非静力中尺度模式MM5的客观分析资料对引起这次特大暴雨的可能机制进行了讨论。指出，在“98．7”暴雨发生发展期间，梅雨锋系的冷（暖）锋后（前）部分别有与冷（暖）锋平行的θse密集（稀疏）带，这表明θse能很好地反映气团与梅雨锋扰动在地面附近的热力结构特征。对该过程的三维空间动力学锋生函数进行的诊断结果发现，925hPa的锋生带与武汉及其周边地区的暴雨带相当接近，揭示了暴雨带与锋生强迫有一定的动力学关系。而850hPa的锋生分布为实际未来48h的暴积降水量分布提供了可能预报依据。从能量的观点来看，在暖锋区为高温、高湿和高能区，并且，不稳定的大气层结是产生此次强暴雨过程的主要物理条件之一。     

一次梅雨锋连续大暴雨过程的诊断分析

为了提高对梅雨锋暴雨过程的预报服务能力,利用常规观测资料、MICAPS天气图和FNL再分析等资料,对2020年7月8—10日梅雨锋连续大暴雨天气过程进行了诊断分析。结果表明:1)这是一次高水汽含量、强低空急流配合短波槽、切变线和梅雨锋天气尺度系统引发的连续大暴雨过程; 2)利用FNL再分析资料对过程的水汽、动力、热力条件进行了分析,表明25°～29°N在800 h Pa以下水汽含量丰富,湖南中东部和吉安地区有水汽通量大值区,向东北方向输送水汽并产生明显辐合,且伴有持续的上升运动; 3)南昌站的探空CAPE值呈现有利强降水的细长结构,且有明显的能量释放和再建过程; 4)稳定天气背景、持续的水汽输送和辐合以及不稳定能量的释放和再建是造成此次连续大暴雨过程的关键所在。研究成果为提高梅雨锋暴雨的预报服务能力提供了参考依据。     

忻州市一次强降水天气过程浅析

文中利用实况探测资料,介绍了忻州市一次大暴雨天气过程,从环流背景和物理量场两方面对此次暴雨的发生做了简要的分析,得出副高进退、低层切变线、露点锋、热力不稳定、动力抬升以及较厚的湿层是本次暴雨的触发条件;露点锋生去、假相当位温等值线密集带和大值区低层辐合大值区重叠的区域是暴雨多发区;暴雨、大暴雨发生在副高外围及切变线附近不断生成的对流云团边缘处。     

梅雨湿度锋上中尺度对流云团生成和发展的波捕获机制

提出了一个适用于梅雨湿度锋上中尺度对流系统（MCS）生成和维持的惯性重力波捕获和增长机制,并通过对一个梅雨湿度锋上的含有线性波动-CISK（第二类条件不稳定）过程的惯性重力波系统进行数值模拟加以验证．结果显示：在梅雨锋湿度锋区上引入波动CISK机制,在弱稳定条件和弱不稳定条件下,随机扰动可以触发中尺度对流系统生成和发展;随机扰动中的小尺度波动随时间衰减,中尺度波动则在湿锋区中被捕获,并得以维持和发展,从而解释了在梅雨湿度锋区上常见的中尺度对流系统发生、发展的一个重要原因．     

昆明准静止锋影响下典型寒潮天气过程对比分析

利用地面和高空常规观测资料以及NCEP/NCAR 1°×1°再分析数据,对受昆明准静止锋影响下的3次寒潮降水天气过程的环流形势、准静止锋维持和生消及降水相态变化等方面进行对比分析.结果表明:东亚中高纬地区500 hPa东亚槽的建立及槽后贝加尔湖至乌拉尔山高压脊的维持和发展,是云南寒潮天气发生的典型环流形势;中高纬环流阻塞形势的存在与否对寒潮过程中准静止锋的维持与生消有直接关系,若阻塞形势不存在或维持,寒潮天气过程的开始和结束由静止锋的移动和位置引起.伴有水汽配合时,降水的相态取决于冷空气的强度和当地的海拔高度.0℃层高度(H_0)≤260 dagpm和500 hPa与700 hPa的位势高度差(H_(500~700))≤261 dagpm与雨雪区有较好的对应关系,可作为判断降水相态的指标;由于云南地形复杂,地形高度落差较大,低海拔地区使用H0和H_(500~700)指标判断降水相态时,需要根据本地海拔高度进行订正.     

萍乡市一次区域性大暴雨漏报原因分析

利用常规观测资料、加密自动站资料对萍乡市2015年5月的一次区域性大暴雨过程漏报的原因进行了分析,分析表明此次过程漏报原因主要是:1)没有注意到925 h Pa萍乡中部的强温度锋区; 2)忽视了中高层干冷空气扩散南下的影响; 3)误认为低层辐合条件偏弱。利用EC细网格(ECMWF-thin)资料计算此次过程中的一些物理量,对暴雨预报做进一步的诊断分析。分析结果与总结的漏报原因吻合:萍乡市中部低层存在的广义位温的高值中心表明萍乡市中部和北部之间确实存在明显的温度锋区;湿热力平流参数正负中心的交界面证明了萍乡市北部有明显的锋生,锋生是中层干冷空气补充南下叠加在低层高温高湿区上造成的;热力垂直螺旋度和水汽垂直螺旋度的分析则表明低层的水汽和热量辐合条件是较强的。     

2010年7月8日英山特大暴雨过程的成因分析

利用GFS(0.5°×0.5°)6 h再分析资料、LAPS资料以及FY-2c卫星云图资料、武汉区域雷达拼图产品和自动站实时资料,对2010年7月8日发生在英山的特大暴雨过程进行了分析.结果表明:控制湖北地区的副高南退时,副高外围东移的短波槽引导北方冷空气下滑是此次过程的触发机制;低层切变、低空急流、露点锋和地面辐合线引起了低层辐合、中层辐散、低层θse锋生及中上层θse锋区下移,提供了有利的动力条件;750～1 000 hPa的高湿区是水汽条件;温度槽温度脊的配合、对流有效位能的持续增加和湿位涡上正下负的配置为此次过程提供了不稳定能量.     

地转适应与锋生

地转适应过程是大气中的重要过程。对地转适应问题及其在锋生动力学中的应用作了简单回顾,同时利用最小能量原理指出地转适应的终态是否满足地转平衡关系取决于初始不平衡扰动的位涡分布。     

1998年二度梅雨锋的演变及结构特征

应用气象常规资料对1998-07-21-24日暴雨时段的二度梅雨锋的演变和其不同阶段的水平、垂直结构进行了诊断分析,确认了二度梅雨锋结构的一些普遍特征,如在对流层低层表现为θe锋而不是温度的强烈对比;同时揭示了1998-07的二度梅雨锋结构不同于一般梅雨锋的典型特征:700 hPa以下的梅雨锋向南倾斜或近乎垂直,切变线位于梅雨锋南侧,梅雨锋具有相当正压性.结果还表明:1998年二度梅雨锋结构不同于温带锋面结构,而是更倾向于赤道辐合带的性质,并且在各个阶段其结构并不完全相同.     

强天气威胁指数(Ⅰ)在景德镇市暴雨中的应用

使用南昌站探空资料,计算出1998-2008年10年中I的气候分布特征,统计出2005-2008年景德镇市23次暴雨过程中I的平均场,最后与2010-2012年江西几次强暴雨过程中的I分布进行了对比分析,结果表明:暴雨发生前24 h,由江西、湖南南部有I高能舌经赣东北地区伸向安徽与江苏省北部,景德镇市处在伸展的高能舌内。在长江中下游N30°附近有明显的I锋区,景德镇市处东段锋区内。暴雨发生时,处景德镇以南的南昌、衢州I值明显增强,而处景德镇以北的武汉、安庆的I值则有所降低,导致景德镇所处的I锋区的强度增强。暴雨结束后,不稳定能量得到充分释放,I明显减弱。个例分析表明,强暴雨区主要出现在I大值区以北1~2个纬距内的I强锋区中或大值区的北部边缘。     

台风“美莎克”致洪暴雨精细化特征及成因分析

为分析2020年台风“美莎克”致洪暴雨成因，利用自动气象站观测、风廓线雷达、NCEP再分析等资料，对暴雨的精细化特征进行诊断分析，并与2012年台风“布拉万”进行简要对比。结果表明：台风“美莎克”带来的降水具有风雨影响范围大、降水持续时间长、降水呈非对称性等特点；“美莎克”在东北地区造成的强降水与它和西风带系统结合关系密切，北上台风进入我国东北地区后呈非对称性结构发展，台风西侧干冷空气的卷入和锋生区导致了其降水的持续和非对称性分布；“布拉万”与“美莎克”的大尺度环流均表现为“西低东高”的形势，但是“美莎克”环流的异常程度、系统随高度向西倾斜的程度及锋区强度均强于“布拉万”,因此降水也表现为持续时间更长、范围更大的特征。     

我国锋的消长区

锋生(锋消)在天气学和气候学方面是一个重要问题。本文用OT_(1000)~(700)代表对流层下部的热力场,用850hpa风场代表对流层下部气流场,我们采用S.Petterssen锋生函数公式(F=d/(dt)|▽s|)计算20°—50°N,75—125°E范围内250km×250km网格点上1、4、7、10月的锋生函数值F。同时统计了1960—1969年通过上述区域各季中月的实际锋发生频数,两者作对比分析,用以说明我国冬夏春秋四季锋生(消)和实际锋频数的分布。     

春季江南锋生结构的分析

本文通过对一次典型的春季江南锋生的气象要素场的时空变化进行了分析,讨论了锋生过程的空间结构.结果指出:江南锋生是发生在对流层下部南支西风槽前,主要是通过低层辐合流场促使锋生区强烈的增温增湿来实现的.其中水汽输送对锋生过程有着十分重要的作用;有利的垂直环流又加速了锋生的怍用.此外,还从流场和变压场论证了江南锋生之初具有暖锋性质.这种现象的揭露对春季江南锋生的分析和预报有所助益.