云南雨季开始和大气环流季节变化的关系

本文研究了1972～1979年间云南雨季开始和亚州地区大气环流季节变化的关系。我们发现:(1)在与印度季风爆发相当的自春末到初夏的季节变化过程期间,亚洲地区存在一个季节变化的前期过程。通过这个过程使云南进入夏季风降水。过程特点为:印度南端季风低空急流建立、孟加拉湾西南季风爆发,随后季风经缅甸影响云南,云南雨季开始。孟加拉湾季风建立均由一次较强的季风低压(或中层气旋)来完成,春末南支西风槽的活动也随之结束,在高空则表现为100mb上反气旋中心由25°N北跳到30°N,并且稳定。以上过程常在一星期内完成,是比较突然的。我们认为,云南季风雨开始是这个突变的季节变化的结果。(2)轨迹和水汽输送量的计算表明,云南雨季开始期的水汽来自西南季风的输送。此时,西南季风的水汽已可通过云南上空输送到四川、贵州和广西等地。(3)云南地区较强的大范围夏季降水常是西南季风和冷空气相互作用的结果。     

登陆广东热带气旋统计及个例的对比分析

热带气旋造成的危害与其登陆时强度、登陆点及登陆后维持的时间长短有直接关系。根据1949—1988年《台风年鉴》和1989—2001年《热带气旋年鉴》的资料，对登陆广东沿岸的热带气旋作了登陆点及登陆后维持时间等的分类统计。另外，在统计分析的基础上，选取了一对登陆月份、登陆时强度、登陆地点相近，但登陆后维持时间不同的台风——9309号和9908号热带气旋进行对比分析。结果表明，季风槽、副高的活动、西南季风的活跃程度、准静止锋云系的发展，以及高空辐散场的建立对热带气旋登陆后的水汽输送和维持时间长短有重要影响。     

一次由西南低涡引发的我国南方特大暴雨的综合分析

2008年6月10～14日我国南方出现了一次区域性的强降水过程,给江河、水库的防汛工作带来了极大压力。该文利用常规观测资料和NCEP再分析资料,诊断分析了此次强降水过程发生的大尺度环流形势以及西南低涡在此次暴雨过程中的作用。其结果表明：（1）此次强降水发生期间,中高纬度经向环流明显,主要表现为“两槽一脊”型,有利于冷空气不断南下;（2）在中低层流场图上分析出了“鞍”型场的环流配置,西南地区上空低层不断聚集由西南气流输送的大量暖湿空气,而在高层有干冷空气侵入,从而导致西南低涡强烈发展、东移以及强降水的发生;（3）本次西南低涡初期具有暖性结构,暖平流使中低层增温增湿,加大了大气层结的不稳定性,从而引起上升运动和凝结潜热释放,促使低涡强烈发展;（4）影响此次强降水的水汽来源有三支：一支来自孟加拉湾的水汽输送,另一支来自中印半岛和南海的水汽输送,第三支是西风带的水汽输送。     

南海夏季风建立期间副高带断裂和东撤及其可能机制

使用1998年南海夏季风试验（SCSMEX）资料和日本气象研究所（MRI）所提供的TBB资料，分析了南海夏季风建立期间副高带断裂和东撤过程的主要特征及其可能机制。发现北半球副热带高压带的断裂（低层早于高层）和印缅槽（或孟加拉湾槽）的形成是南海夏季风建立的重要前期征兆之一，也为副高东撤和南海夏季风的建立提供了重要条件。斯里兰卡附近低涡的持续北移是副高断裂和印缅槽建立过程的显特征。分析表明，南海夏季风建立之前，印度半岛的感热加热和中南半岛的潜热加热所激发的气旋性流场在孟加拉湾地区是相互迭加的，这有利于孟加拉湾低涡活动和低槽的形成，这可能是副高断裂和印缅槽活跃的机制。伴随着印缅前西南气流和赤道副高东撤、季风加强和对流加热之间存在一种正反馈作用，这导致了副高的连续东撤和南海夏季风的“爆发性”以及各种要素的突变特征。当南海夏季风对流减弱后，西太平洋副高则会西伸。     

伴随南海季风爆发热带环流演变的合成分析

为了研究伴随南海夏季风爆发的热带环流的演变,利用40 a的NCEP逐日再分析资料,采用合成分析的方法对季风爆发前后的环流形势变化进行了讨论。合成结果中重点分析了随南海季风的爆发在对流层和平流层低层的流场都有显著变化的南亚、东南亚地区。结果表明,在对流层中印度洋赤道地区,在季风爆发前有东风扰动发展成为一对南北对称的低涡,随后北边的低涡演变成孟加拉湾低槽,低槽前的西南气流不断东扩,使西太副高东撤,南海季风爆发。低涡的演变和发展是影响南海季风爆发的重要因子之一。而高层的环流形势与低层不同,伴随季风爆发高层环流的演变则更多地体现出了全球尺度的特征。     

印度季风环流系统对我国暴雨的贡献

本文利用1974～78年5～9月的气象资料讨论夏季印度季风环流系统与我国暴雨的关系。结论是:印度季风环流建立后,我国降水过程增多,西南及长江流域雨季稳定;印度季风中断期为我国低涡切变降水过程盛行期;而印度季风活跃期却为我国降水过程准间歇期,此时我国东部台风活动频繁;大、暴雨过程的水汽输送,不少是由印度季风环流南侧的赤道西风连接我国偏西南风低空急流带提供。     

“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.     

云南雨季的开始及其季风环流特征

地处低纬高原的云南省,位于青藏高原的东南侧,南接中南半岛,东南临南海,西南频孟加拉湾,属于典型的季风气候区。从降水的时间分布来考虑,云南的雨季和干季特别分明。由于每年夏季风来得早迟不一,故造成云南雨季的开始也有早迟之分。雨季开始的早迟对云南农业生产的影响是很大的。因此,近几年来有不少气象工作者从季风环流的角度来研究云南雨季的开始。有的认为“印度西南季风环流建立后,我国降水过程增多,西南及长江流域雨季开始”。有的又认为“云南雨季开始与孟加拉湾西南季风的爆发关系密切,而与印度西南季风的爆发没有关系,其水汽几乎完全由孟湾西南季风所输送”。     

高原东侧低涡切变线发展的个例数值研究——Ⅰ.分析和诊断

1983年7月末发生在川陕地区的大暴雨,造成陕南特大洪灾.大、中尺度天气分析指出:造成这次暴雨过程的直接中尺度系统是受控于稳定天气尺度系统的高原东侧西南涡和中-α尺度切变线;SW 涡初生于高原东侧西风气流汇合处、印度西南季风左半侧;西南季风活跃、副高东阻及中高纬冷空气的入侵形成了西南涡区斜压性质的对流不稳定;“东高西低”环流形势是低涡切变线生成、发展的有利条件,这反映了高原地形及系统异常的动力作用.诊断分析表明:SW涡是生成并发展于700hpa 的浅薄系统,具有暧湿中心结构.     

1979—2017年登陆福建的热带气旋活动特征分析

利用上海台风研究所的最佳路径数据资料和NCEP再分析资料,对1979—2017年登陆福建的热带气旋活动特征进行分析。结果表明,1979—2017年登陆福建热带气旋共有58个,呈逐年递增趋势;登陆个数夏季最多,为41个(71%);生成频数最多的区域为台湾岛东南方向,菲律宾群岛以东洋面;强度达台风等级的热带气旋最多,共20个。环境场分析发现,正相对涡度沿着季风槽的分布边缘,为热带气旋的生成提供了动力条件,洋面上暖湿的空气为热带气旋提供热力条件。     

西南季风水汽输送对热带气旋Bilis降水影响分析和数值试验

以一个登陆强度并不强,但在内陆长久维持并引发大暴雨造成巨灾的热带气旋Bilis(0604)为研究对象,首先利用实测资料分析了Bilis造成中国南方大暴雨过程的环流形势和物理量场特征,指出西南季风和Bilis残留低压相互作用为本次大暴雨的发生提供了有利的水汽和动力条件;然后利用中尺度模式MM5模拟分析了西南季风强度和水汽输送变化对本次大暴雨过程的影响。结果表明,降水受西南季风自身强度影响不大,但对水汽输送多寡十分敏感,水汽减少将导致降水强度明显下降,外界水汽输送有助于Bilis雨带中强对流活动,使雨量加强。     

热带气旋与南海季风的相互作用

通过个例分析和历史统计, 对热带气旋与夏季南海季风的相互作用进行了研究, 揭示了热带气旋活动导致南海低空急流增强的机制。在个例分析中, 以0604 号热带气旋 “碧利斯”为例, 利用中尺度数值模式 MM5 进行了多组数值模拟实验。结果表明, 强盛的西南季风使热带气旋登陆的维持时间变长, 对热带气旋的降水有显著的增幅作用; 与此同时, 热带气旋对西南季风的作用也不可忽略。在热带气旋登陆过程中引发的一系列中尺度对流系统, 会使得南海上空低层大气的气压梯度力增大, 导致南海季风中低空急流增强。最后, 对 1950?2009 年具有与 “碧利斯”相似路径的30 个热带气旋进行了统计, 发现其中80% 的热带气旋活动伴随着南海区域低空风速的正异常。     

亚澳季风区内水汽汇的准两年振荡及其与大气环流的关系

利用1950-2000年大气视水汽汇资料,分析了亚澳季风区内水汽汇准两年振荡的变化特征及其与大气环流的关系.亚澳季风区内水汽汇有显著的准两年振荡,其关键区位于西太平洋暖池、孟加拉湾、东南印度洋和西南印度洋,它们对应3种遥相关型.当暖池水汽汇偏强时,我国华南为偏北风距平,东亚季风区水汽汇偏弱;印度洋水汽汇距平呈现为偶极子分布,东南印度洋附近水汽汇偏强时,东南印度洋至赤道西印度洋为偏西风距平,赤道西印度洋水汽汇偏弱;孟加拉湾水汽汇偏强时,孟加拉湾至西南印度洋为偏南风距平,西南印度洋的水汽汇偏弱.反之亦然.     

库姆塔格沙漠大降水环流分型及不同环流型典型天气过程分析

利用1960-2014年最靠近库姆塔格沙漠的4个气象观测站的逐日降水资料、2.5°×2.5°的NCEP/NCAR再分析资料和1°×1°的FNL再分析资料,在库姆塔格沙漠大降水500 hPa环流分型的基础上,运用物理量场诊断分析方法对不同环流型的典型大降水过程进行诊断分析,并运用HYSPLIT后向轨迹模型追踪其水汽来源.结果表明:大降水的500hPa环流型可分为低涡切变型、新疆低槽型和贝加尔湖至新疆横槽型;大降水的水汽路径主要分3支:西风气流携带的来自大西洋、里咸海和极地北冰洋的海源水汽,沙漠南侧西南气流携带的来自印度洋-孟加拉湾的暖湿水汽,华中一带东南气流携带的来自孟加拉湾-南海和西太平洋的暖湿水汽;库姆塔格沙漠上空区域平均水汽通量随高度增加而递减,各层中以700 hPa水汽通量最大.大降水期间垂直上升运动强,为大降水的发展和维持提供动力条件.     

一次区域性暴雨数值模拟及诊断分析

通过对陕西省2003年7月15日区域性暴雨过程进行分析发现,西太平洋副热带高压西侧的暖湿气流和新疆冷空气是这次暴雨的主要影响系统,充沛的水汽输送、能量的积聚和强烈的上升运动为暴雨的发生提供了充分的条件,700 hPa和850 hPa的低涡、切变线、地面倒槽是暴雨形成的触发机制.数值模拟结果表明:涡度场和散度场互耦;特强散度柱出现早于强涡度柱,而深厚的强气旋性涡柱则几乎与暴雨最强盛时期同时出现.     

鄱阳县＂6．15＂特大暴雨过程的中尺度分析

2011年6月14日20点-6月15日20点鄱阳县出现了一次特大暴雨降水过程。本文通过西风带长波槽、西南涡、低空急流的时空变化分析,探讨了暴雨过程的形成原因。研究表明,暴雨带的形成与中尺度天气系统有着密切的关系。高空的低槽东移,中低层的有切变和低涡共同影响以及暖湿的西南急流不断的输送水汽,为暴雨的形成创造了充分的条件。     

热带气旋“桑美”和“碧利斯”降水特征的对比分析

为了分析"桑美"和"碧利斯"云系中的对流发展特征,利用NCEP(the national centers for environ-mental prediction),对TBB(Temperature of brightness blackbody)高分辨率资料进行2次过程输送通道的对比分析并计算了垂直积分的水汽通量矢量.结果表明:2006年夏季发生在前后不超过一个月的2个热带气旋过程"碧利斯"和"桑美"的特征有着十分显著的差异,"碧利斯"主要受异常活跃西南季风和南海季风的影响,水汽输送强度大,产生了持久的、大范围强降水."桑美"主要受东亚副热带季风的影响,水汽输送强度仅为"碧利斯"的一半,其登陆后东亚副热带季风明显减弱,造成了降水集中、持续时间短的特点.     

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.     

亚洲热带边缘海近20年热带风暴生成纬度与海温变化的趋势分析

亚洲热带边缘海包括阿拉伯海、孟加拉湾、南海和西北太平洋。文中利用美国海军联合台风警报中心JTWC（Joint Typhoon Warning Center）提供的1979—2002年南亚热带边缘海域热带气旋资料和同时期NCAR／NCEP海表温度资料分析了热带气旋生成的纬度趋势。结果：伴随海温的升高,阿拉伯海、孟加拉湾和南海的热带气旋生成最低纬度和平均纬度都有减小的趋势;西北太平洋的热带气旋生成纬度还有增大的趋势;对应低纬海温年际升高,热带气旋生成纬度有减小的年际振荡。     

初夏孟湾风暴与不同系统相互作用造成云南强降水的环流特征分析

利用1945—2008 JTWC公布的孟加拉湾风暴资料、NCEP/NCAR再分析资料和常规观测资料,对初夏造成云南强降水的孟湾风暴的大气环流特征进行了综合分析,得出:初夏孟湾风暴影响云南强降水时,其中心位于90°E附近,西太平洋副高588 dagpm线偏西,副高中心通常位于110°～120°E间,副高平均脊线位于15°～20°N之间,西脊点位于104°～108°E之间.孟湾风暴导致云南初夏强降水期间的环流特征:中高纬度地区维持北脊南槽的环流结构,印度北部到青藏高原北部为高压脊,高原南部至孟湾北部为低槽区;中南半岛至低纬高原地区为副高外围和槽前的西南暖湿气流控制,为云南强降水提供了充足的水汽和能量.同时,北部的冷平流和切变南下为云南的强降水提供了动力机制,致使云南产生强降水天气过程.低层西南急流的建立和维持是云南暴雨持续性维持的重要原因,孟湾风暴与不同的环流配置,其西南急流的分布也有所不同.