吕梁山两次夜间暴雨的边界层特征及能量来源与转换

利用常规观测、NCEP/NCAR 1°×1°再分析、FY-2E卫星数据等资料,对分别由β-中尺度持续拉长状对流系统(MβECS)和中尺度对流复合体(MCC)造成的两次吕梁山夜间暴雨过程进行数值模拟和粒子后向轨迹追踪,结果表明:过程1受边界层南风急流和西南气流影响,山西西部低空急流偏西分量和晋中盆地边界层西南气流的增强是对流不稳定能量重建的重要因子。过程2则受边界层南风和东风急流作用,南风急流被显著抬升到对流层中高层,形成含有冰晶层的中高层云系,东风急流则供应低空水汽。两次过程边界层(0.8-1.2 km)粒子携带的水汽均明显超过低层(1.5-3 km),是夜间短时强降水所需水汽的最大贡献者。700 hPa及以上非绝热作用产生扰动有效位能,之后向扰动动能的转化是两次过程中短时强降水发生所需能量的主要来源。

四川山地暖季夜间暴雨的空间分布以及对海拔高度的依赖性

利用四川省2010—2019年2 165个国家及区域气象站逐小时降水资料,分区统计了四川暖季(5—9月)暴雨日夜间降水占日降水量的比例、夜间暴雨频次和夜间平均暴雨强度的基本特征,并通过趋势分析和地理加权回归等统计方法,分析了其空间分布及其与海拔高度的关系,得出:(1)四川暴雨日夜间降水占日降水量比例呈现自南向北递减的趋势,以海拔2 800 m为分界,表现为随海拔高度升高呈先增大、后减小的垂直分布特征,川西南山地与其他山地区域整体上升的变化趋势明显不同。(2)夜间暴雨频次较多的测站沿川西与川西南山地陡峭地形呈线性分布,夜间暴雨频次随海拔高度升高总体呈减小的特征,川西山地和川西南山地的频次最大值分别出现在海拔800和500 m。(3)四川夜间平均暴雨强度整体随海拔的升高而减小,大值区主要位于川西山地和川东北山地,海拔700 m处的峰值强度主要由川西山地贡献。(4)川西山地夜间暴雨次数较多且强度大,川西南山地夜间暴雨次数多但单次降水量较小,而川东北夜间暴雨的强度较大但次数较少。

基于热源作用的青藏高原东坡一次夜间暴雨的诊断分析

利用ERA5再分析资料、CMORPH融合降水资料和山地通量观测资料对2020年6月26日发生在四川冕宁一次夜间致灾暴雨进行综合诊断分析。结果表明:本次夜间暴雨发生前,白天地面热源存在明显的正异常变化,地面热源的正异常区与降水有很好的对应关系。同时大气热源(视热源和视水汽汇)与暴雨的关系密切且相互影响,降水释放凝结潜热,加热大气,使得视热源也随之增加。在暴雨发展强盛阶段,视水汽汇的垂直输送项达到最大,而视水汽汇的局地变化项能很好指示整个暴雨过程中区域水汽的净输送状况。

四川盆地东北部山地夜间暴雨特征的合成分析

利用四川省4890个气象观测站逐时降水数据,筛选出2015—2019年四川盆地东北部发生的24例夜间暴雨过程,在根据影响系统对夜间暴雨进行分型并合成分析的基础上,运用绕流和爬流方程,将近地层流场分解为绕流和爬流运动,重点探究盆地东北部地形对气流的影响及其对夜间暴雨的作用。结果表明:四川盆地东北部山地夜间暴雨可分为西南涡型和偏南风型,两种雨型分别存在西南低涡和低槽在夜间加强的特征,导致夜间偏南气流明显加强,夜间山脉迎风坡出现强垂直上升运动,盆地形成垂直环流,有利于夜间暴雨的形成。两种类型在850 hPa有大量水汽从贵州、重庆上空进入盆地东北部,午夜时分形成强水汽辐合中心;西南涡型水汽的输送、辐合强于偏南风型,西南涡型在盆地东北部后半夜层结不稳定更强,偏南风型后半夜在大巴山迎风坡垂直运动更强。盆地东北部地形抬升区域爬流和绕流运动也具有夜间加强的特征,西南涡型爬流和绕流运动相比偏南风型更强。爬流强迫出的垂直运动能很好地反映偏南气流在地形抬升处形成的垂直上升运动,而地形阻挡产生的绕流运动则有利于局地涡旋的产生和加强,两种类型暴雨的空间分布与夜间正涡度大值区对应较好。

近60年广西夜间降水与暴雨频次的时空特征分析

基于1962—2022年广西91个气象站点逐日08—20时、20时—次日08时的降水数据,综合采用趋势分析和Mann-Kendall突变检验方法,从降水量和频次等角度分析广西近60 a夜间降水、夜间暴雨的时空分布特征。结果表明:(1)广西降水日变化明显,夜雨率有明显的空间差异,主要表现为自西北向东南递减,山区明显高于平原。(2)广西近60 a各地年平均夜间暴雨日数在3.7~13.6 d之间。广西西北部夜间降水强度大。广西大部地区的夜间最大降水量在200~250 mm之间。(3)广西近60 a暴雨日数和夜雨量呈显著增加趋势。特大暴雨发生概率在增加。4—9月是广西夜间暴雨的高发期,最多发生在6月。(4)在广西14个地级市中,河池市夜雨率最高,防城港市夜雨量最大,暴雨贡献率最高。广西夜间降水强度大,夜间暴雨现象显著增加,特别是山区夜间暴雨风险极大。各级气象部门需进一步提高山区夜间暴雨监测预警及服务能力。

一次西南涡影响下四川盆地夏季暴雨过程昼夜降水的对比分析

本文利用四川省国家气象站观测数据、地面加密观测数据和国家气象信息中心格点降水资料,结合欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的ERA5再分析资料、美国国家环境预报中心(NCEP)的FNL再分析资料,对四川盆地2020年8月15—16日一次西南涡影响下暴雨的昼夜特征进行对比分析,研究西南涡控制下昼夜降水特征的异同。结果表明:(1)西南涡在整个过程中表现为夜间增强而日间减弱,夜间暴雨和日间暴雨在西南涡影响下存在明显差异。夜间暴雨和日间暴雨6 h累计降水量分别为174.7 mm、104.6 mm,且夜间的降水强度和区域明显大于日间。(2)西南涡影响下昼夜暴雨的垂直上升运动场也存在明显差异,夜间暴雨的上升运动强烈,上升气流最高可达150 hPa(对流层顶)且范围明显大于日间降水。(3)西南涡影响下夜间降水和日间降水均有明显的高湿区且范围随时间变化不断扩大。夜间时段比湿强度、气柱可降水量均明显强于日间时段,且存在较强的水汽通量辐合。夜间水汽输送偏强是导致其降水量显著高于日间的主要因素之一。

贵州夜间降水特征与暴雨预警发布现状分析

基于贵州1961-2019年81个站点逐日20-20时、20-次日08时降水数据,分析贵州省59 a的夜间降水、夜间暴雨时空分布特征和地域变化M-K趋势,总结近4a夜间暴雨预警信号发布现状。结果显示:①贵州省夜雨和夜间暴雨现象显著。夜雨率均值高达62%,5-9月夜间暴雨集中,约占全年的84%,6月为高发期。省西南部降水总量高,夜雨比例高,夜间暴雨比重高,是防灾减灾预警服务中的重点关注区域。②近59 a全省整体上夜间降水量减少,但夜间暴雨出现愈加频繁。未来需多关注遵义(道真、桐梓、湄潭)、黔东南和毕节中、西部地区逐渐增加的夜间降水,增强夜间暴雨监测及服务能力。③贵州省暴雨预警信号发布集中在21时-次日04时,22时发布量最大,致灾严重的大暴雨预警(红色级别)信号82%以上出现在夜间(20-次日08时),服务压力很大,完善预警发布机制有利于推进预警信号服务。因此,较之白天,需更加重视贵州山区的夜间暴雨监测、预警。

贵州夜间大暴雨主要影响系统初步统计特征

本文分析了贵州夜间大暴雨的10年资料。结果表明:贵州4—9月均有夜间大暴雨出现,主要集中在春末和初夏;500 hPa上影响贵州夜间大暴雨天气系统的有主要两大类,一类是大(深)槽型,另一类是小槽型,大槽型占40.8%,小槽型占53.9%;对贵州大暴雨影响较大的孟加拉湾低槽位于90°E附近,20°N以南,有77.6%个例中存在孟加拉湾低槽;夜间大暴雨的地面影响系统可分为以下5种类型:冷锋型(含弱冷空气抬升、静止锋型、梅雨锋型、雷暴外流触发型、低压槽辐合型)。