长江中游一次大暴雨的中尺度分析

通过对2003年7月8日发生在长江中游的一场大暴雨进行中尺度分析,初步研究了暴雨的形成及发展过程,总结了暴雨的产生与中小尺度系统的关系,着重阐述了低空急流在暴雨形成中的作用,以及在低空急流左侧强正涡度中心附近形成中尺度涡旋,激发暴雨云团等。

湖北省山洪灾害暴雨的中尺度分析

湖北省西部是山洪灾害的多发地,暴雨是诱发山洪灾害的直接原因。根据该省气象部门收集的1954-2003年中的226例山洪资料,主要是1980-1987年5-9月该省西部31个气象台站和124个水文站的地面中尺度观测资料,分析了该省山洪灾害的时空分布特征,特别是分析了造成该省西部山洪灾害的中尺度雨团的特征,以及中小尺度天气系统演变的规律。

湖北梅雨期暴雨的中尺度系统及其模拟分析

利用武汉多普勒雷达和武汉暴雨所AREM模式资料,分析了湖北省2005年梅雨期的一次暴雨过程。结果表明,暴雨发生在条状回波带变宽的时候,位于2 km上空切变线附近的中尺度气旋中,表现为强对流单体回波;强降水发生时,对流系统中有两个强上升运动中心,分别位于300 hPa和600hPa附近,低层辐合、高层辐散的分布对上升运动的维持是有利的;环境风场并不能很好地控制中尺度对流系统的移动方向,中尺度对流系统向低层涡度增加的地方移动;暴雨形成过程可概括为低层切变线东移诱发出地面低压,产生垂直上升运动迅速增加,配合丰沛的水汽输送和高不稳定能量释放。

“2011.6.18”湖北大暴雨成因分析

利用常规观测和地面自动站资料、NCEP 1°×1°再分析资料、FY-2E卫星云图,以及武汉和荆州多普勒雷达资料,针对2011年6月17-18日湖北中东部地区一次大暴雨过程进行了天气动力学诊断和中尺度分析,结果表明:(1)暴雨是在有利的大尺度背景条件下,在特定的地域触发产生的,干冷、暖湿空气在江汉平原和鄂东剧烈交汇触发了这次大暴雨过程。(2)中尺度对流云团有3种类型:即单一云团型、合并型和急剧发展型。中尺度对流云团的大小与其生命史相关,尺度越大,生命史越长,在多个α中尺度对流云团之间的新生云团发展最为迅速,降水强度也最大。(3)呈气旋性转动的中尺度回波团和由低层较强的偏北风急流与偏南风急流辐合作用产生的中尺度复合体是此次暴雨过程雷达回波的主要表现形式;(4)地形对暴雨的强度以及落区等起到重要的作用,长江中游地区由于特定地形形成了三支明显的气流,由这三支气流组成的中尺度辐合系统促进了中尺度对流云团的形成和发展,云团F的加强和发展与地形作用密切相关。

风云静止与极轨卫星产品在湖北暴雨监测和预报方法中的应用研究

根据2010—2014年风云2号(FY-2)和风云3号(FY-3)气象卫星资料,结合雷达资料、常规观测资料和数值预报产品等,利用多阈值法、面积重叠法进行了湖北省暴雨云团的识别跟踪方法研究;利用配料法进行了湖北省6 h暴雨短时预报方法研究。建立了以网页形式的风云系列卫星资料的暴雨监测预报业务系统,定量监测和预预暴雨的发生、发展。2014年应用检验结果表明,该系统对于湖北省暴雨的监测和预报有指导作用。

东风低空急流暴雨的中尺度分析

东风低空急流暴雨在湖北比较少见。使用卫星云图、武汉多普勒雷达资料和地面中尺度资料,针对2004年6月4～5日发生在湖北中东部地区的一次东风低空急流暴雨过程进行了中尺度分析,得到:(1)东风低空急流暴雨是在有利的大尺度背景场条件下,在特定的地域触发产生的;(2)东风低空急流在暴雨的形成和发展中起到重要的作用;(3)东风低空急流暴雨是由中尺度回波团和中尺度复合体造成的;(4)东风低空急流暴雨是在多种尺度天气系统相互作用的情况下发生发展的,而中小尺度系统是其产生的最直接的系统。

“6.18”湖北省大暴雨卫星云图分析

使用常规观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料、FY-2E卫星云图资料以及地面自动站资料,针对2011年6月17-18日发生在湖北中东部地区的一次大暴雨过程进行了天气动力学诊断和卫星云图分析,得到:①暴雨是在有利的大尺度背景场条件下,在特定的地域触发产生的;②中尺度对流云团出现在中低层低涡、切变线附近及低空急流左侧,有单一云团型、合并型和急剧发展型三种发展方式,尺度越大,生命史越长,在多个中-α尺度对流云团之间的新生云团发展最为迅速,其降水强度也最大;③低层辐合、高层辐散以及低层干线从北部侵入,干冷、暖湿空气在江汉平原和鄂东剧烈交汇触发产生这次大暴雨过程。

GRAPES模式对长江流域天气预报的检验分析

GRAPES是中国新一代数值天气预报模式。使用GRAPES中尺度模式产品和常规观测资料,分析检验了2005、2006年汛期发生在长江流域的11次主要降水天气过程,得到:GRAPES模式对于长江流域的预报,无论是降水、天气形势还是物理量都有比较强的预报能力;GRAPES模式对级别较大的降水预报容易出现漏报,而不易出现空报,对于10mm以下的雨区预报比较准确,而对于大于50mm的雨区预报,尤其是大于100mm的降水中心存在较大的偏差;对于西太平洋副热带高压的预报比实际情况偏南、偏东;对于水汽通量散度的预报与实际情况比较吻合。

泥石流暴雨个例中尺度分析

对2003年7月8～9日发生在湖北中部并且造成泥石流灾害的大暴雨过程进行了中尺度分析,结果表明:①在有利的大尺度系统下产生的中小尺度系统是暴雨产生的最直接的系统;②湖北省泥石流灾害发生在特殊的地理位置,秭归、宜昌、宜都等鄂西山地到江汉平原的过渡带是泥石流灾害的多发地;③暴雨尤其是泥石流发生地周围的历时短、局地性强的大暴雨是泥石流灾害直接的诱发原因;④中尺度系统的源地与地形有关,在西南气流的背风坡容易形成中尺度系统;⑤多普勒雷达是监测中尺度系统的强有力工具,一个中α尺度云团中可以是一个也可以有两个以上的混合回波团或带;⑥中尺度涡旋形成于低空急流左侧强正涡度中心附近。

武汉市冬季大雪分析预报

使用常规气象观测资料和数值预报产品,分析了1951—2005年冬季发生在武汉市的大雪过程,结果表明:武汉市冬季出现积雪深度大于5 cm的天气事件的概率大约为每年2 d,主要发生在1月,其次是2月;大气层结条件是产生降雪的关键,地面冷空气、中低层江南西南急流和中层西风带低槽是决定武汉市冬季大雪的3个主要天气系统,中低层江南西南急流的位置和强弱决定武汉市大雪的强度,地面冷空气的路径和强度决定武汉市的降温幅度;欧洲数值天气预报(EC)表现为:700hPa在25～30°N江南有≥16 m/s的西南低空急流,500 hPa明显东高西低,武汉与成都的高度差达到5 dagpm以上,850 hPa武汉站温度在0℃以下,700～850 hPa之间有逆温存在,地面上从蒙古或华北有1 045 hPa以上的冷高压,并且武汉站气压值有明显上升,达到1 025 hPa左右时,武汉市会出现大雪天气。

湖北省冬季大雪成因分析与预报方法研究

针对湖北省冬季大雪天气预报难题,使用常规观测资料和数值预报产品,分析了1988—2005年发生在湖北省冬季的15次大雪过程。结果表明,地面冷空气、700 hPa江南西南急流和500 hPa西风带低槽是决定湖北省冬季大雪的三个主要天气系统,700 hPa江南西南急流强弱决定湖北省大雪强度,地面冷空气强度决定湖北省降温幅度;归纳出有利湖北省大雪的温度条件的垂直分布特征;由于锋面抬升和西南低空急流的作用,在对称不稳定条件下产生倾斜上升和下沉运动,形成中尺度倾斜环流,在充沛环境水汽条件下,产生大雪天气;采取物理参数指标结合数值预报建立的湖北省大雪客观预报方法,在实时预报业务中预运行效果较好。

武汉市城区暴雨的卫星云图和雷达回波研究及其概念模型

使用武汉数字化雷达回波、ＧＭＳ卫星云图、武汉市城区自动雨量站和湖北省地面中尺度观测资料，分析了武汉市１９８７～１９９６年５～８月发生的所有暴雨过程，概括了武汉市城区暴雨的卫星云图和雷达回波特征以及中尺度系统活动等，建立了武汉城区暴雨短时预报的概念模型．

风云3号气象卫星资料在暴雨预报中的应用

介绍了风云3号(FY-3A)气象卫星资料应用示范项目《卫星资料在暴雨监测预报中的应用》的研究成果。讨论了以FY-3A资料为主,结合风云气象卫星系列其他资料和数值预报产品等,在云团识别的基础上计算云团特征量作为预报因子建立预报方程并计算云团最大降水量的暴雨临近预报方法,以及使用FY-3A资料作为"配料法"配料之一的暴雨6 h落区预报方法。结果表明,该方法对于暴雨的临近和短时预报有一定的指导作用。

2010年7月7—15日湖北省持续性暴雨分析

利用常规观测资料、NCEP1°×1°再分析资料、地面自动站降水实况资料以及卫星云图资料和雷达组合反射率因子资料等,从环流背景、形成机理、雷达回波与卫星云图特征等方面,对2010年7月7—15日湖北省持续性暴雨进行综合分析。结果表明:中高纬度不断有短波槽东移,副热带高压和中低层切变线稳定维持,低空西南急流发展强盛,是持续性暴雨发生的有利大尺度环流背景;在中尺度回波团或回波带及中尺度对流云团的影响下产生暴雨;中尺度对流回波或云团一般发生在多个天气尺度系统的汇合处,对暴雨预报有一定的指示意义;水汽辐合贯穿整个降水过程,在低层出现强湿度中心时,对应强降水发生;中尺度对流系统表现在整个对流层为上升运动,暴雨区位于CAPE值梯度不断加大的密集带中,低层θse锋区不断增强为对流性强降水发生提供了有利的不稳定条件。

WSR-81S数字化雷达对暴雨监测的分析研究

利用武汉ＷＳＲ－８１Ｓ数字化雷达回波资料结合卫星云图和地面中尺度观测资料，分析了１９８７～１９９４年４～９月份发生在雷达有效探测范围内的所有暴雨过程。揭示了云图上不同种类暴雨云团下的数字化雷达回波模式。根据暴雨雷达回波和地面中尺度系统的统计事实，分析了数字化雷达回波的动态运动与地面中尺度系统活动的关系。

湖北省强对流天气灾害的特征分析

本文根据史载气象灾害的记录(古代公元前186～1839年,近代1840～1949年)和现代气象灾害的详细记录(1950～2000年)的资料分析,概述了湖北省强对流天气灾害的时空分布特征;分析了造成湖北省强对流灾害的天气尺度系统、中小尺度系统的特征等。

一次梅雨期暴雨的中尺度数值模拟分析

利用常规气象资料、AREM模式输出资料,对发生在2005年梅雨期湖北的一次暴雨过程进行了中尺度数值模拟分析。分析结果表明,强降水发生时,在对应的中尺度对流系统中存在两个分别位于300 hPa和600 hPa附近的强上升运动中心,低层辐合、高层辐散的单模态分布是上升运动得以维持的重要条件;环境风场并不能控制中尺度对流系统的移动方向,中尺度对流系统向低层涡度增加的地方移动;强降水形成可概括为低层切变线东移诱发地面低压发展、引起垂直上升运动迅速增加、触发低层水汽的垂直输送和高不稳定能量强烈释放等过程。

武汉市盛夏气温预报

本文分析了在2003年盛夏期间发生在武汉市的两次重要气温变化过程,提出了影响武汉市盛夏气温的主要天气系统,以及如何利用数值天气预报产品进行武汉市盛夏气温变化预报的思路。

关于强对流天气预报的几点思考

结合2015年6月1日长江监利"东方之星"客轮沉船事件及在强对流天气预报中长期积累的一些经验,可以认为目前强对流天气预报存在的主要问题是对于强对流天气监测能力不足、强对流天气形成的机理认识不足、数值预报模式对强对流天气预报能力不足和强对流天气预报方法不足。在实际业务工作中较为可行的强对流天气预报的思路是:首先要具有较全面的本地区强对流天气发生的气候背景知识,然后按照配料法为主的强对流潜势预报方法和天气学分型的强对流天气预报方法等进行强对流天气的落区预报,最后按照雷达、卫星资料等相结合的强对流外推临近预报方法进行强对流天气预警预报。

“98.7”武汉市特大暴雨的中尺度分析

使用红外云图、雷达回波、武汉市城区自动雨量站和地面中尺度观测资料 ,对1 998年 7月 2 1～ 2 2日武汉市历史上罕见的特大暴雨进行了分析。概括了武汉市特大暴雨的时空分布 ,云图和雷达回波演变特征以及中尺度天气系统。