夏季四川盆地强降水列车效应特征

根据常规观测资料、四川地面自动站资料和SWAN雷达拼图产品、四川盆地多普勒雷达PUP产品,统计分析了2010-2013年四川盆地区域性暴雨中35次个例的雷达回波形态演变特征以及线（带）状回波的列车效应特征,结果表明,在地形和850 hPa风的相互作用下,初始回波生成地点主要在盆地山区边缘附近,生成时间主要在下午到上半夜,其中16：00-19：00是回波生成的高发期;初步揭示了四川盆地线（带）状回波和块状回波的形成机制,建立了盆地西部、北部、中南部强降雨概念模型;当出现线（带）状回波或块状回波时,是发布暴雨预警信号的最佳时机,暴雨预警落区准确性高,预警时效平均可达5～8 h.

“列车效应”诱发的一次河套地区致灾暴雨成因

利用内蒙古自治区气象信息中心提供的全区785个自动气象站24 h和1 h降水量资料以及内蒙古河套地区鄂尔多斯(CINRAD/CB型)多普勒雷达资料,NECP的FNL(1°×1°)逐6 h再分析资料以及全球地形(1°×1°)资料,对2018年7月18-19日内蒙古河套地区致灾暴雨进行成因分析。结果表明,副热带高压成带状稳定少动,其西北侧500 hPa高空槽、中低层700~850 hPa"人"字型切变线和低空急流是暴雨发生的主要背景条件;暴雨期水汽条件表现为强西南支水汽输送和垂直辐合上升运动,水汽通量强度中心发展至700 hPa,水汽通量散度垂直辐合上升至500 hPa,有利于高效率强度大的短时强降水产生;"列车效应"即:由于阴山山脉的地形强迫作用导致的扰动不断输送至暴雨区且在雷达回波特征上表现为显著的东西向带状回波分布形势,是导致暴雨不断发展的重要动力过程,并且暴雨区表现出正涡度中心和负散度中心重合的准正压不稳定结构加剧了对流不稳定的发展。

铜仁市一次局地大暴雨天气的雷达回波特征分析

为了探明局地大暴雨天气的发生原因和发展过程,降低其给农业生产带来的损失,提高大暴雨天气的预报准确率,利用铜仁市气象局新一代多普勒雷达观测资料结合各县(区)气象观测站的常规气象资料及地面雨量观测记录数据对贵州省铜仁市中东部2013年9月10日的局地大暴雨天气雷达回波特征进行综合分析。结果表明:1)在混合降水云系中,分散积层混合型回波在较长时间内聚集稳定、少动,并呈"准静止状态"和"列车效应"的回波现象,是导致局地大暴雨天气发生的主要原因。2)在混合降水回波中存在多个对流回波柱、且强回波核位于云体中下部的回波垂直结构特性是识别、判断局地大暴雨天气的重要特征。3)在暴雨发生前,对流层的辐合强度和厚度增强,并出现高层辐散;在降水减弱阶段,低层辐合减弱并逐渐变为辐散,高层辐散也逐渐减弱最后转为整体下沉的回波径向速度特征反映了局地暴雨天气的演变发展过程。

2017年鹰潭市城区暴雨天气与回波特征分析

使用MICAPS常规天气、江西WebGIS雷达拼图、自动气象站等资料,采用天气学中尺度天气分析方法和雷达回波图像形态分析方法,对2017年5次鹰潭市城区暴雨过程进行分析,结果表明:鹰潭5次城区暴雨有2种降水类型:一是对流型降水,二是混合型降水。对流型强雨带呈东北~西南走向的带状;混合型雨带主要呈东~西或西南~东北走向。造成鹰潭暴雨的主要天气系统有地面倒槽、准静止锋、地面辐合线、地面气旋等;925hPa至500hPa常常伴有西南急流、低涡、切变线,其中850hPa都存在一个比湿的大值区;200hPa常处在高空急流区的右侧、分流区内。V-3θ图上露点假相当位温曲线、饱和假相当位温曲线呈现“一”字形横向平直分布和竖向准重合型,对流层水汽充沛且深厚,水汽极易饱和,降水效率高,十分利于产生暴雨、大暴雨天气。造成鹰潭城市暴雨的雷达回波特征主要是絮状回波带,回波单体强度虽然不强,但维持时间长,反复经过一地,单体回波呈现“列车效应”,最后形成暴雨或大暴雨天气。锋面回波带和锋前暖区的超级单体、强回波单体和短带回波,也会形成短时强降水而产生暴雨。在垂直剖面图上,对流性降水的强回波单体回波0dBz上沿达到12km以上,45dBz强回波顶高超过6km;回波中心强度达到55~60dBz,有时在强回波上方出现旁瓣造成的虚假回波。混合型降水回波的0dBz上沿在12km左右,但45dBz强回波顶高不超过6km,属于典型“低质心”降水形式。

“海棠”影响河南降水雷达回波和中尺度雨团对比分析

使用郑州714CD雷达观测资料,以及2005年刚建立起的河南省乡镇雨量站网资料,配合河南省自动站资料,对0505号台风海棠造成的河南省大范围暴雨、局部特大暴雨过程进行了分析,总结出强降水回波区早于中尺度雨团1个小时左右生成,中尺度雨团早于降水回波减弱消失,稳定少动的强降水回波有利于中尺度雨团的产生和发展;多普勒速度场上,中尺度系统存在的地方有利于强降水回波发展和维持,也有利于中尺度雨团产生和发展;受持续不断45dBz左右强降水回波影响,构成“列车效应”,可造成暴雨甚至是大暴雨过程;对于大范围降水回波,依据乡镇雨量图上中尺度雨团活动规律,分析速度场上中尺度系统如逆风区、辐合区、大风区(低空急流),可以准确预报暴雨落区,发布暴雨预警信号。

一次大暴雨天气过程的雷达回波分析

利用长沙多普勒天气雷达资料，结合常规探空资料和地面观测资料等，对湖南省2010年6月18~20日大暴雨天气过程进行分析。结果表明：副高边缘旺盛的西南暖湿急流和地面冷空气侵入触发了不稳定能量释放，是产生此次暴雨天气过程的直接原因；强降水主要发生在风辐合区；本次暴雨过程的雷达回波具有“列车效应”、S型暖平流特征、逆风区及中气旋特征。

河南省“21·7”极端暴雨的雷达回波演变特征

2021年7月17日至23日河南省出现了极端暴雨天气,引发特大洪水、泥石流、城市内涝等严重灾害。结合河南省地面自动站观测数据和雷达组网拼图产品对此次暴雨过程进行分析。结果表明,此次河南省暴雨具有降雨强度大、持续时间长、暴雨落区重叠的特点。雷达组网拼图显示中尺度对流系统多次移经、合并或停滞在河南省中北部,“列车效应”明显,是造成此次暴雨的直接原因。强回波中心、地面辐合线和“逆风区”持续维持在郑州市主城区,促使降水回波进一步加强,是7月20日16:00至17:00郑州市极端降水的关键因素。

20110628暴雨雷达回波特征分析

通过对2011年6月27-28日滇东南大部地区一次强降水过程的雷达产品、乡镇自动站雨量资料的分析发现：此次强降水过程具有降雨时段集中，强降雨范围广，雨量分布较为均匀，降雨强度大等明显的中小尺度特征。对应的速度图上有明显的大风区、逆风区、中尺度辐合带和辐合系统存在。

锡林郭勒盟“7.11”短时暴雨雷达回波特征分析

利用常规气象观测自动站、区域站资料和锡林浩特、张家口雷达资料,对2016年7月11日锡林郭勒盟东南部地区短时暴雨天气进行了分析,研究探讨了本次局地强对流天气的雷达回波特征,以期为今后的短时临近预报提供一定的指导预报依据。

2020年7月9日锡林浩特大暴雨天气过程的雷达回波特征分析

利用锡林浩特多普勒天气雷达资料和micaps常规高空地面等资料,对发生在锡林浩特市中心的大暴雨天气进行了分析,结果表明:对流天气发生时,锡林浩特500hPa~850hPa均处于槽前,有利于上升运动形成,为降水提供较好的动力条件;本次暴雨过程中,雷达回波具有“列车效应”,同时有逆风区的出现,1h液态水含量、3h的降雨累计量可以反映出锡林浩特上空会有强降雨产生,这也是出现大暴雨的重要指标之一。

重庆市万州区“7·14”大暴雨天气过程分析

利用常规观测资料和万州多普勒雷达探测资料,对2023年7月13日下午至14日上午重庆市万州区大暴雨天气过程的环流形势和雷达回波特征进行了简要分析。得出结论:(1)盛夏副高的微小摆动,会影响中低层系统移动路径;500 hPa低槽与低层切变线低涡系统耦合,为渝东北提供了强劲的动力条件和水汽辐合;地面冷锋为强对流发生提供了触发机制;地面冷空气有利于提高降水效率,增强过程降水极端性。(2)雷达图上,呈准静止状态的高反射率因子回波带和列车效应是造成“7·14”大暴雨的直接原因。(3)万州雷达对层云降水预估表现较好,但对积云对流引起的暴雨以上量级和范围预估能力不足,需要在以后工作中不断评估检验,提高预警预报准确率。

干旱区一次连阴雨过程中暴雨天气的多普勒雷达图像特征

2007年6月15-22日宁夏连阴雨天气是由5次相对明显的降水过程组成,其中第1次过程为对流性降水,后4次过程为混合性降水,暴雨出现在16日下午到17日上午的第2次过程中.利用NCEP逐日再分析资料分析发现,此次连阴雨天气的形成和维持是西风带和副热带天气系统相互作用、北支干冷气团与南支暖湿气团稳定交于宁夏上空、高低空急流相互耦合作用的结果.暴雨发生期间,有4条多单体回波带和1条飑线自雷达站西南方经银川移向东北部,这种"列车效应"是宁夏中北部降水量较大的主要原因.飑线低层弱回波区、中高层悬垂结构明显,多单体回波带与飑线存在明显的差异.

宁夏平原极值暴雨遥感资料中小尺度特征分析

利用卫星、多普勒雷达、区域自动站、闪电定位等遥感资料和常规气象资料,对2012-07-29夜间宁夏平原大暴雨过程的中小尺度特征进行了分析.结果表明,造成大暴雨的天气系统主要是200 hPa 急流、500 hPa 短波槽、700 hPa低涡、850 hPa辐合切变,宁夏上游地区中低层存在一明显的辐合带、高湿区和多低值系统；卫星云图上中尺度对流云团快速发展并东移影响宁夏造成暴雨,强降水阶段云团平均亮度温度达220 K,最低亮度温度达210 K,亮度温度低于220 K的云团面积达到20000 km2；闪电时空分布特征与强降水高度一致,表明中小尺度强对流是造成暴雨的主要原因；雷达反射率图上多个强对流单体先后影响,出现明显“列车效应”,单体基本反射率和组合反射率在分别达到40-60,50-60 dBz,40 dBz的强回波高度突破了0℃层高度,同时3 km高度还存在大于50 dBz的强反射率因子核心；强降水阶段,径向速度图上伴有多个“逆风区”和风速辐合区,垂直方向径向速度正负相间分布；雷达回波顶高度和垂直累积液态水含量在强降水阶段分别达到8-11 km和10-30 kg/m2.

一次渤海“切变线”诱发强对流天气监测及可预报性探讨

利用micaps3.2系统强对流实况监测、渤海6部天气雷达、海洋WRF模式等同步资料,对2015年8月31日渤海一次典型"暖式切变线"引发强对流天气过程进行综合分析及可预报性探讨。结果表明:天气尺度系统的有效配置为不同时段的中尺度对流系统发展提供了环流背景条件。08—20时渤海湾一线925—850 h Pa切变线东移增强,08时临近探空K指数35℃、SI指数-1.81℃及CAPE为166 J/kg,垂直风切变16 m/s,导致天津一线的强对流天气发生。20—02时低层925 h Pa"暖式切变线"北抬,20时K指数32℃,SI指数为1.36℃,CAPE达383 J/kg,垂直风切变为19 m/s,对流性不稳定能量增强,在渤海中部的切变线附近诱发多个中γ、β尺度强对流风暴单体,在雷达回波"列车效应"下,造成了秦皇岛近海新一轮强对流天气过程。WRF模式数值模拟与实况对比:对流有效位能(CAPE)08时初始场运行结果误差大于14时;逐小时强对流回波带演变与925 h Pa切变线和CAPE高值区较一致;强垂直运动和边界层水汽辐合触发CAPE的释放;在辽东湾北部Δθse(850—500 h Pa)较弱干冷切入与对流系统的发生、落区有一定对应关系;雷达监测网与WRF物理量叠加是提升海区强对流预警方法的有效途径之一。

吉林地区“7·1-2”暴雨过程的多尺度特征及演变分析

采用多种观测资料,对2017年7月1-2日发生在吉林省中部的一次暴雨过程的降水特点、环流背景、水汽来源及输送、中尺度系统发展条件及过程、云图及雷达特征等方面进行了全面分析,结果表明:此次暴雨过程是一次典型的短时强降水天气过程,产生在极为有利的水汽、不稳定层结及低空地面触发条件下,具有雨量大、范围广、持续时间长、强降水时段集中的特点。从大尺度环流系统可以看出本次过程主要受到贝湖阻高、副热带高压、鄂霍次克海低涡的共同影响,低空西南急流稳定维持并且在2日重建,将渤海、黄海的暖湿空气大量输送至吉林地区;低空切变线始终在吉林省中西部维持,另外2日低涡东南向移动使其后部高空冷空气下摆,为短时强降水的产生提供了充沛的水汽及不稳定能量,非常有利于强对流天气的发生发展。云图显示直接导致短时强降水的MCS云团移动方向与500-700h Pa平均引导气流及地面辐合线走向一致,低空切变线、地面辐合线及地形强迫抬升触发了不稳定能量的释放,雷达回波显示有明显的"列车效应"及后向传播特征,导致对流单体反复经过吉林地区产生强降水。造成两段强降水的多单体雷暴为低质心结构的暖云主导型对流降水,即热带降水型。这种降水回波虽然发展高度不高,但降水效率很大,因此配合"列车效应"更加加强了吉林地区的短时强降水的形成。

“8·16”辽宁特大暴雨多尺度特征分析

利用常规观测资料和区域自动气象站、多普勒雷达、风廓线雷达、地基GPS水汽观测仪等非常规观测资料以及NCEP(1°×1°)再分析资料,对辽宁省清原县2013年8月16日特大暴雨过程的多尺度对流系统特征进行分析。结果表明:低涡切变线和东北低压是本次暴雨过程的主要影响系统。700 h Pa与地面之间假相当位温差达43 K,表明大气强烈的对流性不稳定结构。850 h Pa辽宁大部分地区比湿达14 g·kg^(-1),比湿大值区存在明显的水汽通量辐合,沈阳站监测到的大气可降水量达55 mm,可见本次过程水汽充沛。5次雷达回波依次经过清原地区形成"列车效应",导致该地区特大暴雨。地面辐合线触发的对流单体受其两侧风场的强弱影响,中低层西南风的加强有利于加大新生单体的垂直风切变和水汽条件。短时强降水导致的冷池与其周边暖气流交汇可能触发新的对流单体。在地形影响下,中-β尺度云团和α云系合并过程中的微物理作用可能是导致强降水的主要原因之一。

2010年8月晋城一次大暴雨天气过程分析

[目的]分析2010年8月晋城一次大暴雨天气过程。[方法]利用常规气象资料、自动站资料、多普勒雷达资料、卫星云图等资料,从环流背景、物理量场、卫星云图、雷达回波特征等方面,对2010年8月18～19日发生在山西晋城的一次强降雨过程进行综合分析。[结果]此次暴雨产生于西低东阻的环流场中,是在中低层切变线、低空急流等有利的天气形势下产生的,低层切变、风向辐合均有利于晋城地区附近不稳定空气的抬升,而对流层低层和地面冷空气的入侵是这次对流天气产生的主要触发机制;西南低空急流为暴雨区输送了充沛的水汽,高温高湿为暴雨的发生积蓄了大量的不稳定能量;这次过程的主要降水系统是地面中尺度切变线扰动激发的对流回波单体,对流回波单体在中低空西南气流的引导下,向晋城移动形成列车效应,在晋城地区产生了大暴雨;多普勒雷达资料揭示了此次中尺度暴雨系统的发生、发展、移动的特征;强降水中心位于TBB低值中心后方的梯度大值区内。[结论]该研究为此类短时暴雨的预报、预警提供借鉴。

2016年5月7—8日抚州地区对流天气过程特征及能量变化分析

基于NCEP再分析资料和常规气象观测资料,采用数值模拟方法,从大尺度环流、中尺度系统和对流能量三方面,对2016年5月7—8日江西省抚州地区的一次连续性对流天气过程的两个阶段暴雨进行了对比分析。结果表明,对流层高层辐散气流、中层短波槽前正涡度平流、低层切变线和低空急流的良好配置以及系统长时间的稳定维持,是造成此次连续性对流过程的主要原因。阶段一,对流在切变线附近产生,对流产生后形成的中尺度锋区又使得新对流在锋区附近激发,形成列车效应,造成了暴雨的发生;阶段二,对流位于暖区,由降水区上游移来的对流系统在低层暖中心附近得到发展加强,暖中心的长时间维持造成了暴雨的发生。阶段一的能量主要来源于前期大气积累的不稳定能量;阶段二的能量则是在西南气流输送下数小时内快速累积。

玉山一次特大暴雨短时强降水中尺度结构分析

为了做好玉山汛期大暴雨监测预警和预报服务工作,文章使用MICAPS天气资料、自动气象站资料、江西WebGIS雷达拼图资料等,采用天气学、雷达气象学原理和方法,对2022-06-20玉山县特大暴雨过程进行分析,得出高层南亚高压外围辐散、低层切变线和辐合线形成辐合的环流配置有利于玉山县发生暴雨,玉山县附近的回波有典型的短时强降水回波特征,玉山特大暴雨回波短带走向与系统移动方向趋于一致等结论。研究结果以期为玉山大暴雨天气的预报提供判断依据。

重庆2022年“6·26”暴雨天气过程成因诊断分析

【目的】探究重庆市2022年“6·26”暴雨发生发展机理,提高暴雨监测和准确预警预报能力。【方法】利用常规地面和高空观测数据、雷达回波和卫星云图数据进行诊断分析。【结果】这是一次在高空槽、西南涡和低空急流等多尺度天气系统共同配合下自西向东发展的一次强区域暴雨天气过程,具有降雨强度大、范围广、强降水时段集中等特点。【结论】前期高温晴热天气和地面热低压使不稳定能量得以积聚,而后北方冷空气的入侵和低空西南急流的发展为暴雨提供充足的水汽条件和不稳定能量条件。新生对流单体不断在带状主回波南侧的高温高湿环境中发展,使降水回波能够长时间稳定维持并且产生明显的列车效应。