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。     

用四维变分法同化自动站降水资料

用自动站降水资料作了四维变分同化试验.试验表明,由于它的加入,增加了初始场中的中尺度信息,改进了中尺度数值模式MM5的预报,增强了模拟开始阶段的降水量, 改进了降水量的落区预报,减弱了模式开始阶段的"spin-up"现象.试验还表明,自动站降水资料的时间变化信息,在同化时也起重要作用.     

一次强冷空气过程阻塞形势的诊断分析

对1998年3月中旬一次高空阻塞形势下强冷空气过程进行了诊断分析,着重讨论强冷空气爆发前后地面反气旋活动与高空阻塞形势调整的关系。研究结果表明,强冷空气的爆发与乌拉尔地区阻塞形势的调整(阻塞高压的崩溃和重建)紧密相关。对流层下部的温度平流分析表明,阻塞形势的调整是由于阻塞高压上游西北方有冷空气侵入导致了阻塞高压的崩溃,而上游来自西南方向的强暖流则导致高压脊迅速发展,使阻塞高压重新建立。另外,700hPa垂直速度分布表明,冷空气的酝酿和爆发与次级环流由反环流转变为正环流相联系。     

分站客观降水预报试验

将逐时段定点降水非连续量的预报问题转化为对一个连续的降水可能函数的预报问题.降水可能函数为一由实况值确定的函数.发展了一种新的非线性多因子动态组合方法,通过对降水可能函数的预报,作客观分站降水预报.1998年在北京地区15站进行了为期半年的预报试验,当天夜间的降水预报平均CSI得分为0.40,第二天白天平均CSI得分为0.40.