江西省2次区域性春季暴雨过程对比分析

利用江西自动站观测资料和常规观测资料,对2017年3月9-10日和4月6-7日江西省2次春季暴雨天气过程进行分析,结果表明:1)"4·6"暴雨的雨强略大于"3·9"暴雨,但持续时间较短,2次春季暴雨的强度不大,但降水量均达到暴雨量级,且持续时间长、雨量范围广而均匀,无显著强对流天气;2)急流在"3·9"暴雨过程中有重要作用,水汽通量辐合是这次暴雨过程的决定因素,高空急流入口区右侧的上升区域与925hpa超低空低涡切变区域相对应,从而产生强烈的上升运动,是造成"4·6"暴雨的重要因素;3)"3·9"暴雨过程中,850 hpa上的水汽输送较强,而"4·6"暴雨过程的超低空水汽更为充沛,辐合和垂直运动更强;4)"4·6"暴雨下层辐合宽广,有利于上升运动。而"3·9"暴雨上层辐散区域宽广,垂直速度更大,动力条件更好;5)"4·6"暴雨的不稳定能量大且持续时间长,热力条件更有利于产生暴雨。     

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。     

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。     

2018年9月7日宁德市大暴雨过程分析

利用常规资料及EC、NCEP逐6小时再分析资料对2018年9月7日福建省连续大暴雨天气过程研究分析,结果表明:(1)此次区域暴雨、大暴雨过程影响系统主要是西南涡和切变线.6日20时西南涡开始影响,其向北偏东移动,7日08时前高空经向度加大,槽加深,低空西南涡经过,超低空在暴雨、大暴雨区有偏东风与东北风辐合,造成宁德一带的暴雨、大暴雨,是最强降水时段以短时强降水为主.(2)700 hPa存在西南急流输送水汽,大气静力不稳定加强,有助于中尺度系统和暴雨的发展,配合850 hPa偏东风及超低空偏东风,造成了强降水.0 km～3 km垂直切变大有利于上升气流不断发展,持续较长时间,影响范围大.(3)700 hPa涡度以曲率涡度为主,涡度场低层正涡度高空负涡度的状态持续时间短,降水结束迅速的一个表现.大暴雨中心附近存在低空辐合、高层辐散,在暴雨发生、发展时,高空的辐散较明显,但低层辐合区较暴雨落区偏南.(4)此次过程850 hPa比湿峰值为10 g·kg~(-1)～12 g·kg~(-1),924 hPa为12 g·kg~(-1)～14 g·kg~(-1),大值区一定程度上指示了暴雨落区.(5)850 hPa假相当位温图上,强降水区处在北伸的高能舌中.     

2013年初夏河南一次区域性暴雨天气过程的分析

利用常规资料和NCEP再分析资料,对2013年5月25—26日河南省区域性暴雨过程的环流形势、水汽条件和垂直螺旋度进行了分析,结果发现:西南涡沿切变线移出是暴雨形成的诱因,中低层低涡与涡前持续的低空急流为暴雨的产生提供有利的大尺度天气背景条件.700 hPa水汽通量变化对强降水落区有一定的指示作用,暴雨区一般位于水汽通量大值中心附近和前端等值线梯度密集带内;水汽通量辐合增强增厚降水增强.强降水多位于垂直螺旋度正大值中心附近和长轴两侧.     

四川盆地相似MCC过程综合诊断分析

利用NCEP 1°×1°资料、加密自动站降水资料及FY2C红外云图资料对2012年7月6-9日及2011年7月4—6日期间发生在四川盆地并造成强降水的4次相似MCC过程的卫星云图特征进行了对比分析,探讨了MCC生成及发展旺盛期的环流场特征,进一步诊断了MCC发展过程的水汽、热力以及动力机制(垂直散度通量、干位涡).研究表明:2例过程中4次MCC的第1、3个是在进入盆地的卷云羽上的对流云团中生成和发展,2、4个MCC是在残留云系上的对流云团中生成、发展和合并,形成过程中均表现为亮温降低、面积增大,川西高原及MCS周围云系逐渐减弱的特点.在强且持续的孟湾水汽输送和不稳定层结条件下,对流层低层西南涡区辐合抬升造成强烈的散度通量辐合向上输送与高层辐散耦合是MCC发展持续的动力机制,且850 h Pa垂直散度通量辐合区与MCC持续区域及观测的地面强降水落区具有良好的时空对应关系.中高纬的高值位涡具有向南向下延伸,低纬低层的低值位涡具有向上向北传播的特点.当干冷空气与较强暖湿气流相交汇时,850h Pa急流左前侧的西南涡区强烈的风场切变与辐合导致强上升运动,触发对流不稳定能量释放,激发MCC云团,造成强降水.     

松桃县“7·15”特大暴雨综合诊断分析

利用Micaps常规资料、区域自动站资料、探空资料和雷达资料等,对松桃县2015年7月14日夜间到15日白天出现的特大暴雨天气过程进行分析,得到如下结论:本次特大暴雨是在有利的大尺度环流背景下发生的,高空槽及高原低槽东移,带动槽后冷空气南下,与中低层地涡切变线东南侧的西南暖湿气流相互作用;较大的CAPE值、大气层积不稳定、湿层厚度较大是强对流天气得以发生、发展的基本条件;孟加拉湾水汽通道的建立为本次特大暴雨提供了强有力的水汽源,低层水汽辐合,高层水汽辐散和强烈的垂直上升运动为特大暴雨区提供了充足的能量供应;从雷达图和TBB图的演变来看,较强的雷达回波反射率因子、对流云团强烈发生和稳定少变是造成本次降水强度较大的原因。     

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.     

赣东北3类致洪暴雨的对比分析

使用3次不同类型的致洪暴雨个例资料,采用统计对比分析方法,总结出赣东北区域台风类暴雨、副高边缘类暴雨、西风带类暴雨的不同特点和阈值。分析表明:1)3类致洪暴雨都发生在高温、高湿区中,一定强度的对流有效位能和中层"干区"的卷入是产生致洪大暴雨的重要条件;2)台风类和副高边缘类致洪暴雨的0~3 km最大风垂直切变阈值为11~15 m/s,而西风带类致洪暴雨最强达20 m/s;3)西风带类和台风类致洪暴雨的云顶亮温阈值在-70℃,副高边缘类为-100℃;4)台风类致洪暴雨回波强度为30~40 d Bz,ET8~9km,VIL5×kg·m~(-2);西风带类致洪暴雨回波强度为40~45 d Bz,ET10 km,VIL10~15×kg·m~(-2);副高边缘类致洪暴雨回波强度为50 d Bz,ET12 km,VIL20×kg·m~(-2);5)台风暴雨的低层涡度最大,水汽通量与水汽通量辐合也最强。     

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。     

南靖县2021年前汛期连续性暴雨过程分析

利用常规气象高空探测资料、地面资料、诊断物理量、ERA5再分析资料、雷达回波以及南靖县16个气象自动站降水资料等,对2021年5月29—31日发生在福建省南靖县的连续性暴雨天气过程进行综合分析.结果表明,这次连续性暴雨过程是在低层切变东移南压并维持和地面静止锋持续影响下产生的;850 hPa水汽通量12 g·s-1·h...     

秦巴山区地形对一次西南涡大暴雨过程影响的数值试验

利用CFSv2再分析资料和中尺度数值模式WRF V3.7.1对1次西南涡大暴雨过程进行数值试验,重点研究了秦巴山区地形对此次暴雨过程的影响.结果表明:地形通过对低涡本身和对山脉两侧南北气流的阻挡作用不利于低涡向东北方向移动;地形通过影响水汽输送和垂直运动改变降水强度及分布,随着地形的升高,雨量增大,雨带西移;地形的阻挡使水汽聚集于四川盆地,在迎风坡形成较强的水汽通量辐合,雨带的位置和强度与水汽通量辐合区相对应;地形强迫的垂直运动在迎风坡较强,其中以地形抬升作用为主,但边界层摩擦辐合作用也有贡献;降水量大值中心位于上升运动中心以南,降水区外围的弱下沉运动和其北部的强上升运动在迎风坡形成一个局地垂直环流圈,从而影响低涡与切变线的相互作用以及暴雨过程演变.     

2020年7月7—10日江西连续性大暴雨过程成因分析

使用常规MICAPS天气图资料、地面气象要素、NCEP再分析资料,采用统计学、天气学和中尺度分析等方法,对2020年6―7月江西大暴雨过程中7月上旬连续性大暴雨过程进行分析,结果表明:1) 2020年6—7月,江西共出现12次大暴雨过程,其中7月7—10日为历史罕见的连续性大暴雨和特大暴雨过程; 2)中低层有深厚的水汽饱和区,明显的辐合、急流、高层辐散、中层的干侵入、925 h Pa的超低空急流、中低层位置接近的切变线、前倾槽等有利于增加降水强度,暖式切变线与静止锋式切变线的稳定维持与中层弱的风场结构; 3)雨带的稳定维持且移动缓慢,高的降水效率加上长的维持时间,导致连续性大暴雨的发生; 4)大暴雨的平均场上,表现为中层风速偏弱,低层有风向与风速的切变线,前倾槽、高层辐合、低层辐散、高层负涡度、中层正涡度,强对流上升运动伸展至12 km以上、充足的水汽输送和强水汽辐合、高能、高湿等结构特征。最后,提出江西大暴雨概念模型。这些均为有效预测江西大暴雨过程提供参考与依据。     

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.     

急流对江西省一次暴雨过程的作用以及模式预报检验分析

利用NCEP fnl 1°×1°全球资料、常规气象观测资料和风廓线雷达资料,从急流角度入手对2014年5月16-18日江西中北部地区的暴雨过程进行诊断分析。结果表明,超低空、低空急流的加强为暴雨区持续提供能量以及水汽,且急流前端辐合抬升加强了上升运动;高空200 h Pa我国东北地区低涡和南亚高压配合形成的分流区产生的辐散作用对降水存在促进作用;超低空急流脉动有利于强降水的产生;高、低空急流的适宜配置产生的动力场耦合作用,为大暴雨的发生、发展提供非常有利的动力条件。对模式风场预报检验发现,模式预报稳定性较好,但是模式预报在急流核强度上与实况存在一些差别。     

2008年7月威海市暴雨过程成因分析

利用美国环境预报中心(NCEP)/国家大气研究中心(NCAR)1°×1°的6h再分析资料和常规观测资料,对2008年7月19日和24日威海市两次暴雨过程的形成机制进行了天气学诊断分析,结果表明,中高纬度欧亚上空阻塞高压的建立、加强,使得500hPa高度上西风锋区南压,冷空气南下,有利于山东半岛暴雨的加强;造成两次暴雨的天气系统高空为冷涡,低层为切变线或低压;冷空气和暖湿气流在山东半岛附近交汇,使暴雨产生和发展;来自东海-黄海中部的水汽对强降水的维持起重要作用;切变线和低涡暴雨都是低空为散度辐合,高空为散度辐散,但辐合中心高度不同,两类系统的垂直上升运动都到达200hPa,这种配置是暴雨产生的动力条件;山东半岛高能、高湿区的存在是暴雨形成的热力条件。     

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。     

一次致洪大暴雨对长江两个子流域的影响分析

利用高空、地面观测和NCEP/NCAR再分析资料,对2009年8月3日-5日发生在长江两个子流域(嘉陵 江和綦江流域)的一次致洪大暴雨的降水时空分布、环流背景、水汽输送及对流域水文条件的影响进行了分析.结 果表明:此次暴雨环流背景是高空槽耦合了“天鹅”台风阻塞的西南低涡,南侵冷空气和西南急流输送的暖湿水汽 交汇,导致不断有中小尺度对流系统的生成、发展;暴雨第一阶段降水是纬向和经向水汽输送的共同作用,第二阶 段以纬向输送为主;两个子流域暴雨期间700hPa比湿值一直在10g/kg以上,最强降水均产生在水汽通量大值 区,同时也是水汽通量散度梯度最大处,产生时间则为低层散度值变化最大梯度期间;綦江流域降水比嘉陵江流域 降水持续时间短,但其流域面积小,面雨量反而更大,造成其先达到最高水位,超保证水位,嘉陵江未超警戒水位, 本次致洪暴雨造成两流域及长江上游均达到一年中最高水位.     

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.