陕北黄土高原一次区域性暴雨诊断分析

利用NCEP 1°×1°再分析资料和黄土高原东部288个自动站资料,分析了2018年7月10日区域性大暴雨过程。结果表明:冷涡底部下滑槽与副高外围暖湿气流的相互作用是形成这次暴雨的主要成因。远距离台风使低空急流加强,高低空急流耦合为暴雨的发生提供了强烈的动力条件。θ_(se)能量舌向河套地区的伸展与午后增温加剧了能量的增长,二者共同为暴雨区提供了热力条件。台风西进,副高北抬,使系统缓慢东移,影响系统长时间维持在陕西北部上空,是造成强降水持续的重要因素。

榆林2017年7月26日区域性大暴雨数值预报降水检验及误差分析

采用2017年7月25日08时—26日08时地面观测资料与欧洲中期数值模式(ECMWF,简称"EC")、中国气象局全球中期数值模式(GRAPES_GFS,简称"GFS")和日本气象厅数值模式(简称"JMA")的降水预报进行对比,分析各模式对此次区域性大暴雨过程的预报性能,并将各模式预报的环流形势、物理量场与NCEP1°×1°再分析资料做对比,分析模式降水误差的产生原因。结果表明:EC对降水量预报较好,达到大暴雨量级;GFS降雨量级预报为暴雨,中心位置比EC更接近实况;JMA中心位置预报最好,但降雨量与实况相差较大。各模式均为20时预报优于08时预报,且随着预报时效的临近,预报结果更接近实况。EC预报的低层切变、垂直速度中心、水汽通量散度大值区和假相当位温能量舌均偏北,因而预报的降雨区域偏北。GFS预报低层辐合、θse相对大值区、垂直上升运动中心均明显偏西,故降水大值区在内蒙地区,垂直运动次上升中心对应榆林上空降水中心。JMA的各因素均与实况位置一致,降水中心预报在各模式中最接近实况,由于低层气流较弱以及弱的水汽辐合,导致降水量预报与实况相差较大。

榆林一次春季连阴雨天气分析

利用2015年4月1—5日榆林市12个县区观测站的降水观测记录与micaps资料分析了榆林市的一次春季连阴雨天气过程,过程历时5 d。结果表明,主要受巴尔克什湖附近低压中心前期分裂的短波槽与后期低压中心东移带来的冷空气影响,与低层低涡切变和南风气流相配合形成了连阴雨。

陕西北部一次对流性特大暴雨的中尺度分析

利用常规气象资料、FY-2E卫星云图资料、榆林CINRAD/CB雷达资料和NCEP1°×1°再分析资料,对陕西北部绥德县2012年7月15日夜间一次短时特大暴雨过程进行分析,结果表明:高对流有效位能为大暴雨积累了能量条件,850hPa两条湿舌为该次大暴雨的主要水汽来源。850hPa的"人"字型切变和地面中尺度低压加强了暴雨区辐合上升运动,干线过境触发了强对流天气的爆发。强降水时段在卫星云图上表现为2个中尺度对流系统(MCS)合并增强且缓慢移动;雷达回波显示3个对流单体发展较快,后向传播且合并增强为深厚的湿对流风暴,其中一个对流单体有中气旋生成,水平尺度12km,垂直累积液态水含量>65kg/m2,并有三体散射现象,强降水开始后,三体散射消失。

引起陕北暴雨的西北涡特征分析

利用2010-2019年地面自动站资料、探空资料和NCEP 1°×1°逐6 h再分析资料,对陕北地区西北涡暴雨个例进行统计和合成分析。结果表明:陕北暴雨有1/3以上是由西北涡引起,基本都发生在7-8月;西北涡多于青海西部生成,一般东移36~48 h后可造成陕北地区暴雨天气;陕北西北涡暴雨是在高空急流、高空槽、西太平洋副热带高压、700 hPa西北涡以及低层偏南偏东气流共同作用下产生的。对西北涡的结构研究表明,一方面700 hPa正涡度中心东南侧由于高层辐散、低层辐合的共同作用造成显著上升运动,这一区域正好对应暴雨落区;另一方面陕北处于高能高湿区中,并有偏南和偏东两条水汽通道将充沛的水汽输送至陕北并在此辐合上升,为暴雨的产生提供了有利的不稳定能量和水汽条件。

榆林市2017年两次暴雨过程对比分析

利用常规气象观测资料、NCEP FNL1°×1°间隔6h再分析资料,对2017年7—8月榆林市相继出现的两场区域性暴雨过程(7月26日暴雨过程,简称"7·26暴雨";8月22日暴雨过程,简称"8·22暴雨")的热力、动力机制进行对比分析。结果表明:两次暴雨与高低空急流关系密切,当高低空急流加强,出现强动力抬升时出现强降水,暴雨落区位于低空急流左前侧的强水汽辐合区。"7·26暴雨"低空急流和水汽辐合更强,大暴雨出现在高低空急流耦合的强上升区。两次降水过程热力机制有所不同,"7·26暴雨"过程中层有冷空气卷入,中低层存在强对流不稳定,低层切变线触发不稳定能量释放,产生强降水;"8·22暴雨"过程大气整层饱和,锋面作用显著,暖湿空气被冷空气抬升,低层存在对流不稳定,大尺度稳定降水系统伴随中小尺度对流发展,降水加强。对流层低层VMP1(湿正压项)负高值中心对暴雨落区有较好的预报指示意义。

陕北榆林两次夏季暴雨过程的对比分析研究

利用自动气象站常规观测资料、MICAPES、NCEP FNL 1°×1°再分析资料,FY-2G红外云图,FY-2G TBB资料、CB多普勒雷达VCP21模式资料对陕北榆林2019年7月28-29日、2019年8月2-4日两次暴雨过程进行对比分析研究。结果表明:(1)前者副高西伸北抬,与西风槽带来的冷空气在陕北北部交绥,配合近地层切变线、辐合线的触发,促成了对流性暴雨的生成。后者为西风槽配合中低空强的气旋性辐合系统,低层东路冷空气及台风外围水汽的输送,为系统性暴雨形成的有利条件。(2)中层干空气侵入和低层冷垫都有利于降水加强,暴雨易出现于θse陡峭和密集区;高值位涡柱下侵位置对两种类型暴雨有指示意义,700 hPa湿正压与湿斜压的正负值过渡区对应暴雨的落区。(3)MβCS与涡旋云系中心对应暴雨强降水区。(4)当CR回波强度达50 dBz,VIL达30 kg·m-2,对应区域会出现短时强降水。当负速度面积大于正速度面积,零速度线呈S状,回波强度35~45 dBz,叠加逆风区有利于大面积强降水形成;当零速度线呈折角,表示有冷锋经过,配合45 dBz左右回波强度,冷锋经过地区降水加强,有利于形成系统性暴雨。

2015年7月18日子洲气象站短时暴雨的中尺度特征分析

利用常规观测资料、天气雷达资料对2015年7月18日子洲气象站观测到的短时暴雨从中尺度特征进行分析。结果表明:此次过程发生在"前倾槽"的形势下,呈上干冷下暖湿的结构,为强对流天气创造了有利的环境条件。强降水发生区位于850 h Pa湿舌中,比湿达12 g·kg^(-1),中低层暖平流使层结不稳定度增强,为此次强对流天气暴发提供了热力不稳定条件,有利于强对流的发展和维持;地面辐合为强对流天气提供了抬升和触发机制。强对流发生前由正变温转为负变温,气象要素中尺度特征变化明显,一小时变温对中尺度天气有较好的指示意义。雷达图上表现为多个中小尺度单体陆续移动经过子洲,造成强降水天气,组合反射率大于50 d Bz回波与大于1.0 mm降水率有很好的对应关系,大的VIL值及其突变对强降水和冰雹有较强的指示作用。

一次远距离台风影响的陕北区域性暴雨成因分析

利用常规高空、地面观测资料以及NCEP/NCAR 1°×1°间隔6 h再分析资料,对2020年8月4—5日陕北区域性暴雨过程进行诊断分析。结果表明:此次暴雨过程的主要影响系统为500 hPa西风槽和副热带高压,中低层的切变及正涡度,为暴雨提供了有利的动力条件。随着台风“黑格比”的西移北上,副高主体西伸北抬,引导副高外围水汽向西北地区输送,促进了西南急流的建立和水汽的持续输送;同时台风西北侧偏东气流的加强,高能锋区梯度加强且向陕北地区伸展,使得雨强增大,850 hPa能量锋区为强降水的落区。暴雨区对流层中低层表现为较强的对流不稳定层结,形成有利于暴雨的高能高湿环境场。暴雨前期主要受弱的东路冷空气影响,降水效率低。暴雨后期高空冷空气入侵,850 hPa台风外围东风风速辐合增强,同时伴有强的上升运动,陕北地区受中尺度对流系统的作用导致暴雨加强。