一次春季暴雨不稳定条件和对流触发机制的数值模拟研究

2003 年 4 月中旬发生在山东一带的中尺度对流系统引发了一次罕见的春季大暴雨。在不稳定的大尺度环境中,触发条件决定了对流系统在何时、何地发生。触发条件通常位于近地面层中,水平尺度也很小,常规资料无法揭示出来。为此,采用数值模拟和数值模拟敏感性试验并结合客观分析对它的发生机理进行了诊断。结果表明,此次暴雨是由 MCS（中尺度对流系统）的两次发展造成的。第 1 次是比较典型的华北 MCC（中尺度对流复合体）过程,它是由地形强迫抬升触发了初始对流。第 2 次初始对流是由午后的边界层辐合线触发的,从华北平原南下的浅薄冷空气也起了重要作用。另外,最大对流有效位能（MCAPE）对初始对流的发生位置有很好的指示意义。     

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.     

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。     

暴雨强度公式推算方法的研究及应用

根据暴雨强度资料,采用皮尔逊Ⅲ分布模式对暴雨强度频率分布进行拟合,并由此编制反映暴雨强度、历时、重现期三者关系的i-t-T表。在对暴雨强度公式中参数确定时,引入基于非线性最小二乘法原理的数学优化技术,并给出了在Matlab环境下的实现过程。     

采用分布式HEC-HMS水文模型的晋江流域暴雨次洪模拟

以晋江流域为研究区域,采用分布式HEC-HMS水文模型进行暴雨次洪模拟.分别通过SCS曲线数法计算水文损失,单位线法计算直接径流,Muskingum模型进行河道洪水演进,基流指数退水法模拟流域基流,并以1972-1979年的实测数据进行参数的率定及验证.研究结果表明:单峰的洪水模拟结果与实测数据拟合比较好,模型效率系数都在0.8以上,峰现误差为3h以内;多峰的洪水效率系数在0.6以下.     

开封市一次区域暴雨天气过程的综合诊断分析

利用NCEP 1°×1°的6 h再分析资料等,对2010年8月14日开封市一次区域暴雨天气过程进行综合分析,结果表明:此次过程是在贝加尔湖附近高空冷低压东移南下,伴随高空横槽转竖,引起华北切变线加强,地面倒槽北侧冷空气南下,饱和暖湿气流被迫抬升凝结而致暴雨.暴雨的水汽供应主要来自对流层中低层,强水汽辐合出现在华北切变线附近和强降水前,与暴雨区相对应.地面倒槽附近的上升气流与切变线附近的上升气流叠加,与副热带高压中心内部的下沉气流构成了经向闭合环流圈,为暴雨天气的出现提供了强上升气流.高层辐散、低层辐合的大气垂直结构增强了大气的抽吸作用,促进垂直上升运动的发展.     

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。     

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     

南安市秋季—次大暴雨天气过程分析

本文应用常规观测资料、自动站加密观测资料、天气图、物理量场和云图等,对南安市秋季的一次大暴雨天气过程进行分析,研究了此次大暴雨天气过程的天气系统、水汽条件、不稳定度和动力触发机制,分析了该天气系统的演变情况、物理量场的配合的应用情况。结果表明,热带低压和冷空气的共同影响是造成此次大暴雨天气过程的重要原因。     

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.