2013年“苏力”与“潭美”相似路径台风大暴雨落区差异分析

以2013年两个路径相似但大暴雨分布有较大差别的台风"苏力"和"潭美"为研究对象,从台风结构及其动力、水汽等方面讨论了它们的降水条件差异,结果表明:台风登陆过程中,"苏力"结构发生南倾是造成台风南侧大暴雨产生的主要原因;副高南侧弱东风气流导致"苏力"北侧水汽辐合上升运动较弱,水汽辐合呈现南强北弱的分布;流场垂直运动南强北弱的不均分布是台风环流南侧大暴雨产生的有利动力条件;台风受南亚高压的东南侧东北气流影响,二者的相对位置,有可能影响到台风辐合区随高度向南倾斜和高层辐散场南强北弱的分布,从而对台风暴雨南强北弱的分布产生重要影响;中层弱冷空气侵入台风环流西南侧,对台风南侧暴雨增幅起重要作用。台风"潭美"结构对称,低空西南与东风两支急流将充沛水汽汇合于台风环流北侧,副高南侧东风急流的增强和闽东北地形抬升对台风北侧暴雨的增幅作用十分显著。台风位于南亚高压东环的西南侧,受偏东气流的分流辐散影响,"潭美"辐合中心随高度北倾和中层弱冷空气侵入台风环流北侧,也是促进台风北侧暴雨增强的原因。

一次江淮暴雨的数值模拟及暴雨落区的诊断分析

利用MM5模式对2003年7月一次江淮暴雨过程进行了数值模拟,结果表明:MM5对本次暴雨落区的模拟较为成功。应用模拟结果对假相当位温、水汽通量散度、z-螺旋度及湿位涡等几个综合性物理量进行了诊断,得出的主要结论为:本次暴雨发生在高能舌的前部、能量锋区南缘和低空急流左前方三者叠加的区域;水汽通量散度比较好地反映本次暴雨的强度和落区;z-螺旋度不仅能反映降水系统,对降水系统的移动也有预报指示意义;本次暴雨过程中湿斜压性和涡度垂直分量与热力不稳定对湿位涡有同等大小的贡献。

低涡和副热带高压共同影响下的暴雨落区分析

应用常规观测资料和NCEP 1°×1°再分析资料,分析低涡和副热带高压共同影响下的暴雨过程,发现暴雨落区并不与低涡位置及路径一致,因而不能简单的按其位置和路径预报暴雨落区,应着眼于暴雨发生的物理机理,注意分析影响系统的空间结构、发展阶段和地面形势的演变特征。在有锋面系统影响时,初始对流往往由锋面触发,因此,暴雨的第一落区在锋面附近。冷锋触发的暖区暴雨随后出现,不需强的动力辐合条件,可能远离低涡中心,而是位于副热带高压边缘的高温湿舌内。另外,应密切关注周边初生的对流云团及其移人时造成的暴雨。

集合动力因子对登陆台风“莫拉克”(0908)暴雨落区的诊断与预报研究

"莫拉克"是2009年登陆我国热带气旋中影响范围最广、造成损失最大的台风。"莫拉克"带来的强降水导致台湾南部发生50年来最严重的水灾,福建、浙江等省的部分站点过程雨量超过50年一遇。因此,在台风暴雨(强降水)预报中,能否准确把握其落区就显得尤为重要。本文首先利用中尺度非静力数值模式WRF对台风"莫拉克"进行高分辨率数值模拟(三层嵌套,最高分辨率为2km)。模式较好地再现了台风中心的移动路径、强度;模拟的降水分布区域与实况也较为相符。利用再分析资料及模拟的高分辨率资料对暴雨成因进行诊断分析,表明造成此次强降水过程的水汽主要由西南季风输送,并且垂直运动旺盛,贯穿整个对流层。根据集合动力因子预报方法,运用广义湿位温、对流涡度矢量垂直分量及水汽散度通量对暴雨落区进行了诊断和预报,发现广义湿位温等值线的"漏斗状"区域与暴雨落区对应关系显著;基于NCEP-GFS每日四次的预报场资料,利用对流涡度矢量和水汽散度通量做出的降水落区预报表明,二者对降水落区均有一定的指示意义。强降水主要位于对流层中低层对流涡度矢量垂直积分量的梯度大值区附近,其时间演变与观测降水的演变具有相当高的一致性;水汽通量散度抓住了垂直运动和水汽散度这两个引发暴雨的关键因子,对降水的发生范围和强降水极值中心的判断更为准确。这三个动力因子都可以为"莫拉克"台风暴雨(强降水)落区提供信号,对台风暴雨落区具有一定的诊断和预报意义。

经向切变线暴雨落区分析

应用常规观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料,对有静止锋和无锋面的两类经向切变线的暴雨落区从地面形势、高低空系统配置及冷暖空气的相互作用等方面进行精细分析,补充完善低涡、切变线类天气系统暴雨落区位于低涡东南象限的一般概念模型,以满足精细化预报的需求。结果表明:有地面静止锋配合和无锋面的两类经向切变线,在空间结构上有显著差异。由于有静止锋配合的切变线系统具有锋面结构,锋面抬升作用显著,暴雨的第一落区位于地面倒槽顶端;其次,由于冷暖空气相互作用阶段不同,在地面中尺度气旋发展成熟阶段,由于干空气侵人暖湿输送带上空,在静止锋前暖区中,出现暴雨第二落区。在无锋面配合的经向切变线过程中,地面不存在南北风交替的锋面系统,除了低涡东南象限较强的水汽辐合造成的暴雨区,850 hPaθ_e高值区、高比湿舌和弱水汽辐合重合的区域,由于潜在对流不稳定造成另一个暴雨区,且不需低空急流存在。

纬向切变线暴雨落区的精细化分析

应用常规观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料,对纬向切变线的暴雨落区进行精细化分析。结果表明:虽然低层切变线的位置对暴雨落区很重要,但不是判断暴雨落区的唯一依据。影响系统的空间结构及冷暖空气的相互作用对暴雨落区的精细化预报至关重要。当东北地区有冷空气入侵,山东省为一致东北风时,除了与切变线对应的暴雨区,还有因锋面抬升作用造成的地面东北风中的暴雨区;而当东北地区为暖低压,850 hPa冷中心盘踞山东省时,切变线南侧西南暖湿气流强盛,此时暴雨区位于切变线南侧和地面静止锋之间的鲁南地区;风场辐合中心往往和高湿舌对应,高湿舌前部和风场辐合中心附近是暴雨落区。

湖南汛期区域持续性暴雨环流型与暴雨落区关系

利用1961~2016年湖南省内88个气象台站逐日降水资料和美国国家环境预测中心(NCEP)及国家大气研究中心(NCAR)再分析资料,根据区域持续性暴雨定义,统计分析了湖南汛期发生区域持续性暴雨典型环流型特征及其与首日暴雨落区配置关系.结果表明:(1)湖南汛期发生区域持续性暴雨典型环流型有两槽一脊、两槽两脊、两脊一槽、纬向波动、台风低压和多涡旋型6类;(2)区域持续性暴雨主要发生在6、7月,其次是5、8月,4月和9月发生概率较小,各类环流型区域持续性暴雨日发生累计频次空间分布特征各异;(3)区域持续性暴雨典型环流型类内500hPa中高纬具有相似共性,均有利于持续引导北方冷空气南下至湖南,但因低纬西太平洋副热带高压强度与形态配置不同,低层850hPa西南季风北伸范围存在差异,导致区域持续性暴雨过程首日暴雨落区南北、东西空间差异明显.

影响山东的黄淮气旋暴雨落区分析

应用常规观测资料、NCEP再分析资料,对比分析了山东两次春季黄淮气旋暴雨落区异同点。发现春季影响山东的黄淮气旋暴雨区集中出现在气旋中心北侧的偏东风中,且主要位于东北气流中。暴雨区偏北的程度,与影响系统的后倾程度及我国东北地区是否存在高压有关。当系统明显后倾时,锋面坡度小,暖湿气流沿锋面向北爬升的更远,暴雨区更偏北;当我国东北地区存在高压时,其南侧东北气流经渤海侵入850 hPa低涡后部,与低涡前东南气流在风向上渐近辐合,在低涡北侧产生辐合中心,从而产生暴雨区。此外,地面东北风形成的冷垫,有利于南方暖湿气流向北爬升。实际暴雨落区预报中,需综合分析系统的空间结构、周围系统的影响及温度场的配置等。

湖北省春季暴雨落区数值预报模型和指标

数值预报产品已广泛应用于基层台站,但对于其丰富的物理量预报产品的解释应用还不够.文章利用T106物理量预报产品,结合常规气象资料,对1998～2001年湖北省春季暴雨天气过程进行了诊断分析,重点分析了有利于产生暴雨的多个物理要素,发现了产生暴雨的一些物理量及其值的结构特征,包括不同的物理要素场形态的走向、预报值的大小、上下层的配置,加深了对暴雨发生机制的认识,归纳出湖北省春季暴雨落区、落点的预报模型和指标,在促使暴雨预报准确率有所提高的同时,使暴雨预报更加精细化.

登陆闽东北台风暴雨落区差异的成因对比分析

路径相似的登陆闽东北台风所造成的暴雨落区有显著差异。对比分析了台风暴雨位于路径左侧和右侧的两类个例组的影响条件差异性。结果表明,二者在200 hpa、500 hpa和850 hpa的环流特征上均存在显著差异;散度中心随高度南倾是流场垂直运动南强北弱不对称结构的重要动力条件;闽东北地形抬升对流场垂直运动北强南弱起到一定的增幅作用;高低空环境风垂直切变对降水结构的非对称分布有着很好的动力指示意义;对流层冷暖交汇的高度和强烈程度对层结不稳定强弱起到关键的作用。

登陆北上热带气旋的特大暴雨落区探讨

由台风降水资料分析发现，登陆北上热带气旋在我国北方地区造成的特大暴雨，集中出现在华北平原西北部和山东～辽东半岛东南部两个相距较远的区域内。对比分析表明，这两个特大暴雨落区的形成，除地形增幅因素外，主要与前期副热带高压位置、热带气旋北上路径及物理量场的分布状况直接相关。同时，相应给出了判别上述两个特大暴雨落区的预报指标和方法。

辽宁一次暴雨过程及暴雨落区预报失误原因分析

从一次高空槽和华北气旋影响的暴雨、局部大暴雨落区预报出发,利用常规地面观测资料、加密自动站资料、高空探测资料和欧洲中心(ECMWF)数值预报产品资料,对2011年7月29—31日辽宁一次暴雨、局部大暴雨过程的天气形势和物理量场进行分析。结果表明:夏季暴雨预报不仅要考虑高层形势、副热带高压强度和位置大尺度环流形势的变化,也要考虑有利的大尺度环流背景下易产生的中小尺度天气系统,此次辽宁暴雨在高空槽和华北气旋的发生发展过程中激发了中尺度气旋,中尺度气旋的强度和移动路径是预报此次暴雨、局部大暴雨落区的关键因素。

1209号台风“苏拉”登陆福建后垂直结构和暴雨落区关系

1209号台风"苏拉"登陆福建后,暴雨主要分布在路径南侧.针对台风"苏拉"影响福建暴雨过程的特点,利用风廓线雷达、地面自动气象站和高空观测资料,结合NCEP再分析资料,对这次台风暴雨过程进行天气学分析和动力、热力特征诊断.结果表明:特定的高空环流使"苏拉"台风登陆福建前结构发生南倾.暴雨分布在路径南侧,是由于"苏拉"登陆后涡旋中心垂直轴线向南倾斜,使路径南侧对流层中、下层的差动温度平流和差动涡度平流加强;且南侧上下层的垂直风切变大,达到14 m/s,利于对流不稳定层结发展和动力抬升增强;同时,在台风中心南侧温湿条件好,925h Paθse高值中心在福建中南部地区,达到359°k,而北侧在"苏拉"登陆前已受冷空气影响,温湿条件均不如南侧.

压能、湿焓场与暴雨落区的诊断分析

通过分析压能场与湿焓场的分布特征， 讨论了它们对暴雨发生可能产生的影响。这种影响实质上是由于动力学与热力学的相互作用所造成的。在本文分析的暴雨个例中， 暴雨过程都与等压能线密集带和等湿焓线密集带有一定联系， 在暴雨发生前２４ ｈ一般有强的正湿焓平流， 暴雨主要落区一般出现在平流最强的地方。因此， 分析压能场与湿焓场可以获取一些新的信息， 这对提高暴雨的预报能力可以起到一定的作用。

东北冷涡暴雨落区统计与诊断分析

选取2008—2011年35个东北冷涡个例,利用Micaps实况资料对东北冷涡暴雨落区进行统计和诊断分析。结果表明:2008—2011年东北冷涡暴雨最易发生在冷涡的第Ⅱ和第Ⅲ象限内,第Ⅱ象限中有吉林省中部地区、中朝边境和辽东半岛3个暴雨落区高概率区,样本概率值最大达0.6;第Ⅲ象限中有河北省北部1个暴雨落区高概率区,样本概率值为0.5。基于NCEP/NCAR再分析资料,利用合成分析法,以动力学条件和热力学条件为诊断量,对比实况暴雨落区概率分布可知,东北冷涡形成时,低空存在明显天气尺度的水汽输送带,水汽辐合形成了较明显的湿舌,暴雨落区位于湿舌舌尖的位置上;水汽通量散度、Q→矢量散度和湿位涡对东北冷涡暴雨落区的短时预报指示效果较好,特别是在东北冷涡的第Ⅰ、第Ⅱ及第Ⅲ象限内,诊断量大值中心与暴雨高概率区基本重合。

福建省热带气旋暴雨落区完全预报方法

通过分析近几年影响和登陆福建省的热带气旋区域暴雨过程的T106部分物理量场的分布特征,发现其中的k指数、比湿q、涡度ζ和垂直速度ω场对预报福建省热带气旋区域暴雨有较好的指示意义,它们分别反映了产生暴雨所必须的水汽、不稳定能量和辐合上升运动等基本条件.为了提高暴雨落区预报的效果,提出以动态方式确定物理量临界值的方法作热带气旋暴雨落区预报.通过对1995～2001年7～10月的144个个例T106物理量场的普查和统计分析,得到福建省热带气旋区域暴雨预报的着眼点和物理量诊断模型,建立了应用T213数值预报模式输出的物理量预报场,以动态方式确定物理量临界值,作为福建省热带气旋区域暴雨落区预报的完全预报（PP）方法.

广西致洪暴雨的影响系统及暴雨落区分析

以“94.6”、“94.7”和“98.6”这几次引发广西特大洪涝灾害的致洪暴雨过程为研究对象 ,对其环流形势和影响系统的特征进行分析 ,研究致洪暴雨与环流形势和影响系统的关系 。

基于“配料法”的湖南省暴雨落区预报

利用"配料法",以数值预报产品为基础,结合常规、非常规气象资料,对历史暴雨过程进行诊断分析,探索针对湖南常见暴雨类型的配料法选择方式。分析表明,从水汽诊断量、垂直运动诊断量、抬升稳定度3个方面选择合适的因子进行暴雨落区预测,注重动力和热力的配合、低层和高层的配合,结果比较定量客观,物理含义也比较清晰。同时考虑3种具有独立意义的物理量类型搭配使用,可以避免类似的物理量的重复使用,预报效果较好。

“98.6”广西特大强降水过程成因探讨及暴雨落区预报诊断

通过对“９８．６”广西特大强降雨过程的环流背景分析，得出在中高纬度二脊一槽（倒Ω型）和稳定的南海高压组成的大环流形势，满足产生持续性大范围暴雨的基本条件，结合Ｔ１０６产品的物理量场资料分析，找出暴雨落区的诊断判据，用动力相似方法作暴雨落区预报的试验，取得了较好的结果。

影响我国北方不同路径热带气旋平均环流特征及暴雨落区

分析了１９６０ ～１９９４ 年影响我国北方的热带气旋，将影响北方的热带气旋分为６类，分别对这６ 类不同路径热带气旋影响北方前２４ 小时的５００ｈ Ｐａ 环流形势场进行了合成分析。