高空槽对鄂尔多斯机场雷暴大风天气的影响

详细分析2024年5月18日鄂尔多斯机场经历的雷暴大风事件,探讨高空槽对该事件的影响。评估500HPA、700HPA和850HPA不同高度层次的大气情势,揭示高空槽的动态变化如何引发并加剧雷暴和大风。地面和高空的联合分析突出了温度露点差异、水汽条件和气流模式对极端天气事件的共同作用,为未来预测和应对类似天气提供了宝贵见解。

我国南方冬季暴雪期间高空槽的发展变化个例研究

选取我国南方4次暴雪过程,利用欧洲中期天气预报中心ERA-Interim再分析资料,从准地转涡度方程出发,推导出扰动位涡拟能方程,从波动的角度研究暴雪期间高空槽的发展。结果表明,高空槽的出现对暴雪的发生发展极为重要,波流相互作用对高空槽的移动具有明显影响,槽底和槽前分别出现正效应和负效应,使得槽底出现正变高,槽前出现负变高,从而使得槽向东移动或者横槽转竖,有利于冷空气向南爆发和我国南方暴雪的产生。

广州“5.7”高空槽后和“5.14”槽前大暴雨过程对比分析

利用常规观测资料和雷达资料,对广州2010年5月7日槽后大暴雨和2010年5月14日槽前大暴雨过程进行对比分析。结果表明:"5.7"大暴雨主要受500hPa高空槽后西北气流和850hPa切变线的共同作用,与典型的华南前汛期暴雨形势不同的是槽后冷空气叠加在低层暖湿气流上,对层结不稳定起到增幅作用;"5.14"大暴雨过程主要受高空槽前的西南气流、切变线和地面弱冷空气共同影响。两次大暴雨过程都是由带有超级单体的飑线引发的,前者飑线长度更长,强回波范围更大,超级单体更多,降水强度和累积降水量更大;飑线维持和发展的机制不同,前者通过补充合并两广交界处不断新生对流单体,后者则是通过吸收合并其移动前方沿近地层辐合带新生单体,得以维持和发展。

高空槽对9711号台风变性加强影响的数值研究

9711号台风Winnie是一个在中国大陆长久维持(2—3 d)并产生强降水的热带气旋(TC),在其深入内陆过程中变性加强为一个温带气旋。用MM5V3对不同强度高空槽影响下Winnie的变性加强过程进行了数值研究。结果表明:(1)Winnie变性加强过程表现为强锋面侵入台风内部、冷空气包裹台风中心、一个温带气旋在近地层锋面上强烈发展的过程;(2)Winnie在陆上的变性加强与西风带高空槽的强度密切相关。TC与不同强度高空槽相互作用过程中,较深槽携带较强冷平流、正涡度平流以及较强的槽前高空辐散,从而有利于TC的维持和变性发展。数值试验中,高空槽越强,Winnie变性加强越明显,温带气旋的发展越快;(3)模拟结果的位涡分析表明,Winnie的温带变性发展与对流层高层正位涡下传、低层锋区和TC低压环流三者之间的相互作用有关。

广东高空槽后暴雨的多尺度天气特征及概念模型

2010年5月6—7日广东出现了罕见的高空槽后大暴雨过程。利用华南区域气象观测站、加密自动站和NCEP分析资料等,从大尺度环流背景、天气系统特征和雷达回波特征等方面进行分析,并利用局地经向环流模式和尺度分析技术诊断探讨其可能形成机制。结果表明,南亚高压西移配合高空急流北退为大暴雨的发生提供高层辐散条件。在前倾槽形势下(500 hPa高空槽移出广东、低层切变线和地面冷锋仍在南岭附近),低层暖湿不稳定配合高空槽后干冷空气的下传,对广东上空不稳定能量释放起到增强作用,强降水主要发生在锋区南侧。数值诊断结果进一步表明,激发暴雨过程的主要物理因子为潜热加热和温度平流。潜热加热是暴雨的正贡献和反馈最直接因子,而北方冷空气一方面通过温度平流直接激发广东地区的上升运动,同时通过促进水汽辐合抬升区南移并释放潜热,是暴雨过程的重要触发机制。此外,空间滤波分析表明,弱冷空气越过南岭后扩散南下和形成的中小尺度天气系统对强降水落区和增幅起关键作用,暴雨业务预报对此类弱冷空气在地形作用下扩散南下的影响需要更加关注。

湘黔边境一次高空槽前型飑线天气过程的成因分析

综合多种观测资料,对2006年8月1日发生在湘黔边境的一次强对流天气过程的成因进行了分析。结果表明:这是一次典型的高空槽前型飑线过程,副热带高压的迅速东退、强湿度梯度及其南北两侧冷暖空气的辐合造成的强湿度锋锋生作用触发了强对流;强对流发生前和发生时大气层结的不稳定、良好的水汽输送及辐合条件对其发生发展十分有利;高层强辐散与低层强辐合的耦合形势以及强上升运动为强对流的发生发展提供了有利的动力条件。

西风带高空槽对登陆我国变性热带气旋的影响及其机理研究

应用日本气象厅1979～2008年的热带气旋资料以及日本25年(JRA-25)再分析资料,本文首先对登陆我国变性加强和变性减弱的两类热带气旋进行了合成对比分析,发现热带气旋变性后的强度变化与相应的西风带高空槽的强弱有很好的对应关系。然后,我们选取了2004年登陆我国的热带气旋Haima为研究对象,通过中尺度模式模拟再现了其登陆后变性演变过程,采用片段位涡反演方法改变了模式初始高空槽的强度,研究了高空槽强度的变化对Haima变性过程的影响。研究表明:(1)高空槽加强(减弱)后,Haima移速明显加快(减慢),此外深(浅)槽对应的Haima变性加强过程中心气压降幅较大(小);(2)不同强度的高空槽与Haima相互作用的过程中,深槽对应的高空急流范围较大,强度更强,相应的高空强辐散有利于Haima明显的再发展;(3)另外深槽对应着较强的高层正位涡带,正位涡向下伸展诱发低层Haima正位涡明显增长,从而导致低层锋区的强烈发展和低层气旋的明显加强。

一次高空槽在青藏高原上诱发切变线的Q矢量分析

通过对１９８２年６月１－６日一次高空槽在青藏高原上诱发切变线的过程进行了Ｑ矢量分析，发现高原切变线产生、维持在明显的呈东西向的５００ｈＰａＱ矢量辐合带内，而且低层５００ｈＰａ·Ｑ＜０，高层２００ｈＰａ·Ｑ＞０。这说明宽广的上升运动的存在和加强，是产生、维持切变线的重要机制。高原切变线的产生、维持还与锋生情况有一定的关系。

中纬度高空槽—台风相互作用对台风“利奇马”远距离暴雨的影响

利用NCEP提供的0.25°×0.25°FNL资料和国家气象信息中心提供的高分辨率三源融合降水资料,以台风“利奇马”为研究个例,从动力和热力因素两个方面研究了中纬度高空槽与台风之间的相互作用对台风远距离暴雨的影响。研究认为中纬度高空槽—台风的相互作用是此次台风远距离暴雨的主要原因之一。在高空槽—台风的相互作用中,随着弱正PV异常从中纬度高空槽向台风区域的水平平流,台风西北部地区逐步处于高空槽前西南急流的次级环流的上升区域,而对流层深厚的暖平流恰好位于台风西北部3~5个纬距的地区,此热成风暖平流的作用增强了台风西北地区的上升运动。另外,中纬度高空槽后的干冷空气的逼近,促进了在台风西北部地区的中纬度斜压锋生,斜压锋面进一步增强了台风远距离暴雨处的动力抬升作用。同时还发现当台风与中纬度槽的距离大约是10个纬距时其相互作用最为显著。

高空槽脊对台风“天兔”(0705)变性过程中非对称降水的影响

本文基于NCEP再分析资料、TRMM卫星降水资料和RSMC最佳路径集(Best-track Dataset)资料,分析了热带气旋(TC)"天兔"变性过程中降水分布和大尺度环流的演变,并结合片段位涡反演进行修改槽脊的数值试验,研究了环流调整对TC变性过程中非对称降水的影响。结果表明:(1)"天兔"变性前降水集中在路径左侧,伴随着纬向型向经向型调整的背景环流,副热带高压南退的同时减弱西进;(2)TC降水的非对称分布与冷暖锋的相对强弱、水汽输送情况以及高空冷空气下传的落区有直接关系;(3)加强环流调整后,系统斜压性加强,与LOT(降水集中于TC路径左侧)型降水相关的环流指数增大过程随之加强,有利于LOT型降水分布进一步加强。

高空槽强度指数的构建及其定量化研究

利用2002~2010年25°N^35°N,110°E^120°E范围内的NCEP 1°×1°500 hPa高度场、涡度场和风场6 h再分析资料,运用层次分析法,构建出高空槽强度指数TSI。结果表明,TSI的大小与槽强度有很好的一致性,即TSI越大槽越强。TSI不仅对槽有较好的指示意义,对脊也有一定的指示意义。其中当TSI>0.6时,高空槽在该区域较明显;0.35≤TSI≤0.6时,槽脊都不明显,即主要表现为一致的西风环流;TSI<0.35时,高空脊较为明显。利用2011年的数据对该指数进行检验,检验效果较好。另外,定量分析较强高空槽(TSI≥0.6)的月分布规律发现,较强槽冬季较多而夏季较少。

高空槽线和切变线的计算机识别

目前我区几乎所有气象专家系统所选用的天气系统因子均由人工识别,既影响预报时效,更无法实现系统的自动化,因此,实现天气系统的计算机自动识别,是今后气象专家系统应用必须解决的一个难题。本文介绍一种利用探空资料进行高空槽线、切变线计算机自动识别的方法。

首都机场两次高空槽雷雨的对比分析

文章对2020年5月30日及2020年6月1日,首都机场发生的两次高空槽雷雨过程,综合天气形势诊断、临近保障和决策服务等方面,进行较全面的复盘和对比分析,总结出此类雷雨天气过程的航空气象服务保障经验。结论如下:当高空槽东侧有较强的高环流时,高空槽尺度大,槽前有深厚的暖平流和湿平流,槽前暖区中不稳定能量充足,在槽临近前可提前激发出雷雨,使雷雨跳跃性传播;高空槽后倾,高层槽滞后于低层槽,高空槽过境时间长,可出现多段雷雨,降水量较大。当高空槽垂直分布时,各层槽过境时间相近,槽区窄,过境快,槽后冷空气入侵快,雷暴较强,降水较少。

一次高空槽与西南涡耦合影响下的华北暴雨过程分析

2010年7月18—20日西南低涡东北上影响华北,造成了华北地区大范围大暴雨过程。本文利用NCEP/NCAR 1°×1°再分析场资料,分析了本次西南涡北上加强的原因和造成河北大暴雨的形成机制。结果表明:西南涡是这次华北暴雨的主要影响系统,暴雨的持续与西南涡和中纬度高空槽(低涡)的耦合过程密切相关;高、低空急流相互作用,有利于低层上升运动的发展和加强;高空湿位涡扰动下传,使得西南低涡发展加强;暴雨发生时,其上空正涡度中心和强散度中心相耦合,强的上升运动对低层水汽辐合抬升产生暴雨十分有利;中低层的高能高湿为低涡的发展和暴雨的维持提供了能量和水汽。

高空槽对两类热带气旋变性阶段强度变化影响的数值模拟研究

选取9711号台风“Winnie”和0713号台风“Wipha”分别作为变性加强和变性减弱类台风个例进行数值模拟,而后利用模式结果对大尺度场及涡度收支场进行诊断分析。结果表明:台风“Winnie”变性过程中,其西北侧高空槽呈西北-东南走向,南亚高压强度弱,对高空槽东移阻塞作用小。变性前期阶段主要是锋面系统和斜压性起关键作用,变性完成后,“Winnie”在斜压、高层辐散及涡度平流的共同作用下再次加强。台风“Wipha”变性过程受强大的南亚高压和副高影响,其西北侧高空槽稳定少动且呈东北-西南走向,冷空气入侵不明显,斜压区面积和强度都受到了限制。另外高层辐散场和涡度平流场均未能为“Wipha”提供有利的环境使其再加强。

高空槽引发的黔东南降雹天气过程诊断分析

利用自动站逐时降水资料和FNL1.0°×1.0°资料对高空槽影响下的黔东南地区降雹与非降雹型天气进行合成诊断分析,针对黔东南的特殊地形,计算了垂直螺旋度的局地变化及其分解项,并得出新的诊断量,结合其他动热力因子的分析表明:降雹型天气大气呈上干下湿,非降雹型整层水汽条件差异较小,850hpa水汽辐合强度小于降雹型天气.降雹型螺旋度整层为正值,非降雹型螺旋度在较低层出现较小正值,中上层小于零.降雹型700hpa垂直螺旋度通量散度在降雹前出现闭合的大值区.湿螺旋度在两种类型天气中均为下层负值,高层正值,降雹型湿螺旋度上层与下层之间梯度较非降雹型大.

一次高空槽降水过程的数值模拟分析

2009年8月18日夜间到19日凌晨,陕西及山西发生了一次暴雨过程,对这次暴雨过程的环流形势进行了分析,结果表明:这次暴雨过程对应有高空浅槽和低空涡旋,低空环流基本为经向型,暴雨过程发生在低空涡旋附近。利用WRF中尺度非静力模式对这次暴雨过程进行了模拟。通过模式输出的高分辨率资料进行了广义位温及动力学涡度矢量(VDV)的诊断分析。主要结果有:山西附近暴雨对应有明显的中尺度涡旋和中尺度强风速中心,模拟的3 km高度三个方向的VDV分量中,x和z方向分量的负值区与降水区域对应,而y方向分量的正值区与降水区域对应。z方向分量虽然量级较大,但用来对暴雨落区的诊断并不十分完美。

广西沿海两次高空槽东移影响降水差异的Q矢量诊断分析

通过对2009年05月19～20日和2009年06月02～03日两次高空槽影响过程的水汽通量散度和非地转湿Q矢量等物理量诊断分析表明,强降水过程从低层到500百帕都维持明显水汽输送作用,低层850百帕暴雨区上空有一个较强的▽.Q*负值区相对应。

高空槽对登陆台风“麦德姆”的影响及其诊断分析

利用NCEP/NCAR再分析资料,研究在台风"麦德姆"登陆北上过程中对其产生重要影响的高空槽的位置、强度、槽上暖中心的变化,且对槽进行了涡度方程的诊断分析。结果表明,高空槽向东移动的过程中有暖中心与之配合,致使高空槽强度不断增加。散度项、平流项和地转平流项对涡度的局地变化贡献较大,主要的正贡献来源于散度项。高空槽达到最强时,"麦德姆"低压环流和高空槽结合,受高空槽前部显著辐散场的影响,台风高层辐散、中心附近上升运动明显增强,这是台风"麦德姆"登陆后期强度得以维持的重要因素。

一次高空槽过境引起的飞机颠簸系列事件分析

利用FNL再分析资料和卫星云图,对2015年1月11日至12日期间发生在中南管制区域的20次飞机颠簸事件进行分析,结果表明:(1)飞机颠簸事件是由高空槽过境引起,槽前有非常明显的高空急流,颠簸区域随着高空槽的东移而向东移动。(2)颠簸区垂直方向上主要发生在300hPa高度附近,水平方向上则位于急流轴的右侧风速切变的最大区域及不同风速的交界处。(3)此次系列颠簸事件多数发生在盾状卷云区,可结合卫星云图资料对颠簸区域进行识别和预报。