陕西三次强致灾性初夏区域性暴雨动力诊断对比分析

利用常规气象观测资料和0.25°×0.25°逐小时ERA5再分析资料,对综合评价强度指数300以上的三次陕西初夏区域性暴雨过程从水汽、动力垂直结构上进行对比分析。结果表明:①强致灾性初夏区域性暴雨发生前,中高层水汽输送来自西南气流,低层来自偏东气流,低层水汽辐合发展加强,动力强迫主要表现为700 hPa以下正涡度区发展加强并向高层延伸,对应200 hPa附近出现强负涡度中心;②暴雨开始后,低层偏东水汽输送在暴雨过程中会发生变化,水汽辐合持续加强并向高层持续输送,散度场出现低层强辐合、高层辐散的结构,而关中有双重辐合-辐散特殊结构,且正涡度区继续向高层延伸、动力抬升促使上升运动延伸至400 hPa及以上;③初夏暴雨陕南动力强迫相比关中较弱,但水汽输送、水汽含量比关中好,降水效率更高、降水总量更大。

2003年渭河流域5次致洪暴雨过程的水汽场诊断分析

利用实况高空探测和地面观测资料、NCEP／NCAR再分析资料，从水汽输送、水汽收支以及水汽含量等方面着手，对2003年发生在渭河流域的5次致洪暴雨过程进行了对比分析，结果表明：强降水发生时，降水区700hPa上的比湿值均不低于7g／kg；在垂直结构上，强降水地区低层水汽含量在降水前6～12h出现峰值，强降水出现在高层比湿的峰值附近；致洪暴雨过程的水汽通道与西太平洋副热带高压的位置有着明显的相关性；渭河流域南边界是水汽的主要输入方，主要的水汽输送层在850～700hPa，西边界是水汽的主要输出方。

台风“洛克”远距离引发陕西暴雨过程的成因分析

利用常规高空、地面观测资料以及NCEP/NCAR再分析资料,对2011年9月17-18日台风"洛克"引发陕西中南部暴雨天气过程的成因进行了分析。结果表明,台风是此次暴雨过程的主导系统,主要表现在:(1)台风和西太平洋副热带高压阻碍了西风带系统的东移,使陕西中南部长时间处于槽前较强的西南暖湿气流中,为形成大范围暴雨提供了有利的环流背景;(2)远距离台风激发了大气扰动,它向中国大陆方向传播的过程中与中纬度低值系统相遇并相互作用,使青藏高原东部到陕西南部的气压梯度增强,风速增大,诱发了低空急流的形成,高低空急流耦合,又激发了次级环流的形成,为形成暴雨提供了水汽、能量和足够的动力抬升条件;(3)地面锋面是强降雨的触发机制,台风通过扰动传输到中国大陆的暖湿空气与冷空气相遇产生锋生,降雨加强。

两次台风远距离暴雨过程的对比分析

利用常规高空、地面气象观测资料以及NCEP/NCAR 1°×1°逐6 h再分析资料,对2010年7月23—24日和2011年9月17—18日两次台风远距离暴雨进行对比分析。结果表明:两次暴雨过程虽然都受台风影响,但影响方式截然不同。前着台风直接通过低空急流将其附近的水汽、能量输送到暴雨区,降水效率高、强度大。后着台风作为扰动源,产生了类东风扰动并向西传播,在四川东部和青藏高原东部与西风带系统相遇,增大暴雨区气压梯度,诱发低空急流,增强暴雨区水汽辐合,同时延长西风带系统在暴雨区的停滞时间,造成降水时间延长。

西北涡与登陆台风相互作用个例的诊断分析

利用常规高空、地面观测资料以及每日4次的1°×1°NCEP/NCAR再分析全球格点资料,以2010年7月23日发生在陕西、甘肃东部以及陕西南部与四川交界地区一次区域性大暴雨过程为例,对远距离台风与西北涡相互作用对西北涡发展和暴雨发生的影响及其原因进行了诊断分析。结果表明:(1)远距离台风和西北涡相互作用,改变了西北涡的斜压结构、温湿结构和动量结构,也增强了西北涡附近对流不稳定程度和动力抬升作用;(2)西北涡中心强度及其附近环境场的改善对暴雨的发生和发展起到正反馈作用,即延长了由台风和西太平洋副热带高压建立起来的水汽通道,增强了暴雨区低层的动力抬升,这在一定程度上增大了暴雨强度和暴雨范围;(3)西北涡和台风远距离相互作用与低空急流的建立是同时的,这对大范围短时强降水的发生位置与强度变化具有一定的指示意义。

一次槽前“干”对流背景下阵风锋天气过程分析

对2015年8月23日发生在陕西关中的一次伴有阵风锋的强对流天气过程的不稳定度条件、卫星云图和雷达资料进行分析,结果表明:本次强对流天气过程虽然发生在槽前,但垂直环境配置为"上干下湿",属于槽前"干"对流,850 h Pa的切变线为强对流提供了初始扰动,地面辐合线触发了强对流天气的发生;两条阵风锋均出现在对流云团边缘TBB梯度最大的区域内、对流有效位能剧烈释放时;另外,两条阵风锋的相向运动,导致两条阵风锋之间强对流单体的产生。当强对流云团与阵风锋叠加时,一方面,二者相互抑制,互为削弱,阵风锋很快消散;另一方面,与阵风锋相联系的对流云团中因为有新的对流单体补充又迅速发展,产生更剧烈的强对流天气。

渭河流域一次连续降雪天气过程综合分析

利用NCEP/NCAR日平均再分析资料对2008年1月出现在渭河流域的一次连续降雪天气过程进行了分析,结果表明,近地层存在持续的强东风,为连续降雪起到了冷垫作用;各种有利条件的相互作用,造成该区持续强劲的垂直上升运动,甚至形成类似于夏季对流性天气中出现的次级环流,是这次连续降雪过程的主要抬升机制。高空西风急流位置的迅速抬高和突然下降对降雪的开始和结束有一定的指示意义;中雪以上的降雪发生前,高层比湿先增强,随后低层比湿迅速增大,渭河流域700hPa比湿值≥3 g.kg-1的湿舌形成之后,强降雪开始。

陕西中部一次远距离台风暴雨过程成因分析

2010年第03号台风"灿都"诱发渭河流域7月23日出现了远距离台风暴雨,利用常规高空、地面观测资料、NCEP/NCAR逐6h1°×1°再分析资料以及FY2E卫星云图资料对该次暴雨的成因进行了分析,结果表明登陆台风对暴雨的作用主要表现在以下几个方面:①为暴雨提供了水汽和能量,②为暴雨区低层提供了较强的正涡度平流,③为中尺度暴雨系统的形成提供了有利的环流背景,直接或间接地影响了中尺度云团的生消。地面中尺度系统是中尺度云团的直接影响系统,而低空急流是中尺度云团的动力源;强降雨时段与云顶亮温TBB小于等于233K区域有较好的对应关系。

渭河流域三次暴雨过程水汽和上升运动的垂直结构比较

利用常规高空观测资料和NCEP/NCAR 6 h再分析资料等,着重从水汽和上升运动的垂直结构上对发生在渭河流域的三次致灾暴雨过程进行了比较分析。结果表明:三次暴雨过程具有相似的水汽通量散度场垂直结构,即低层辐合、中层或高层辐散,但低层辐合远大于其上层辐散,低层强水汽通量辐合不仅为暴雨区提供了充沛水汽,也导致并促使水汽在垂直方向上从低层向高层输送,从而增强大气垂直上升运动发展;600 hPa(或400 hPa)水汽辐合或辐散突然增强,预示降水强度将增大,其突然减弱,则标志着强降水趋于结束;三次暴雨过程中,强降水主要出现在整层上升运动形成前后和450 hPa附近垂直上升运动增强最快时段内。

长波调整背景下陕西关中东部强对流天气过程分析

利用常规高空和地面观测资料、FY-2E卫星云图资料、多普勒天气雷达及地面加密气象站资料,对2014年7月1日发生在陕西渭南的一次强对流天气过程进行分析。结果表明:本次强对流天气过程是在500 h Pa长波调整过程中,冷空气不断从切断低压底部扩散南下,与中纬度中尺度切变线相互作用所致;垂直温度梯度大对渭南市强对流天气有较好的潜势预报意义;地形作用导致中低层风向垂直切变增强和地面小尺度辐合线形成。其中,垂直风切变的增强致使中层干空气卷入对流云团中,新鲜空气补充了云凝结核源,经过渭河之后,近地面气温升高、相对湿度增大,有利于冰雹转成短时暴雨。地面小尺度辐合线触发了不稳定能量进一步释放;强的垂直风切变和低层辐合共同作用,使对流云团增强,降雨强度增大。

关中特殊地形下气象条件对重污染天气的影响

利用空气质量监测资料、常规气象观测资料以及FNL(1°×1°、6 h间隔)再分析资料等,对2018年1月发生在陕西关中特殊地形下持续时间长、污染等级高、影响范围大的一次重污染天气过程进行天气学分析,结果表明:重污染持续期间500 hPa陕西关中中东部维持很弱的西西北气流或者平直西风气流,没有明显的冷暖平流影响;关中盆地山谷风转化与温度的日变化叠加,导致了PM_(2.5)和PM_(10)午后和前半夜的两个日变化峰值的出现;关中盆地北部有台塬、南部有秦岭,特殊的地形导致关中有秦岭背风坡的下沉气流、盆地地面辐合线和中低层逆温的形成,这些气象条件相互作用,促成近地层垂直上升运动、中层下沉运动垂直结构的维持,这是造成污染物累积的重要动力原因。850 hPa风速达到8 m/s以上、850 hPa附近的垂直风切变突增到0.6×10^(-2) s^(-1)以上使得污染物浓度迅速减小。地面风速≤2 m/s、逆温层以下湿度为50%~75%也是关中盆地持续污染天气形成的有利条件。

一次强飑线过程的卫星云图及天气雷达回波特征分析

利用常规天气观测资料、自动气象站气象观测资料、卫星云图以及天气雷达观测资料,对2005年5月30日发生在陕西省境内的飑线过程进行了探讨和分析,结果表明:地面到500 hPa各层影响系统的前倾结构,使前倾结构控制区内地区的不稳定度迅速加强,加之蒙古冷涡旋转分裂冷空气触发形成中β尺度对流系统(MβCSs),为飑线形成提供了前期动力和热力条件;地面流场和能量场的分析明显反映出了飑线在地面切变线后部,风向、风速辐合区前部。雷达产品分析表明飑线回波具有线状分布和发展快的特点,而且最大反射率与径向速度的最大值在飑线发生的时段内长时间相伴。当飑线回波上的单体进入“逆风区”时,发展更旺盛,不仅造成了灾害性的大风和冰雹,还造成了影响范围内的短时强降水。

陕西省城市气象灾害及防御

利用陕西省 1 997-2 0 0 0年各气象站的观测资料 ,运用统计和对比的方法 ,分析了陕西省的主要城市气象灾害 ,总结出其具有季节性、多样性、连锁性、集中性等特点 。

陕西2005-05-30飑线过程的成因分析

应用高空和地面气象观测资料、NCEP的FNL格点资料、FY-2C卫星监测以及西安新一代多普勒天气雷达等实测资料,对2005-05-30发生在陕西省境内的强对流天气进行分析。结果表明:这次强对流天气过程是由蒙古冷涡旋转,从后部甩下冷空气与西风槽前暖湿气流汇合,形成了中β尺度对流系统(MβCSs),进而发展形成飑线造成的;动力结构上,陕西飑线较美国O gura研究的中纬度飑线的入流和出流速度偏小,飑线后部形成的最大上升和下沉运动的速度偏小,高度偏低;雷达观测资料上,强的基本发射率与速度的大值区长时间相伴,并有“逆风区”的存在和发展。

2003年渭河流域一次致洪暴雨过程的数值预报产品释用

2003-10-09—13渭河流域出现连阴雨,其中10日关中东部出现大到暴雨。利用高空资料和T213数值预报产品进行天气学和物理量场特征分析,表明这次强降水过程的热力、水汽以及动力条件在连阴雨一开始时就已经具备,同时配合有一个中尺度天气系统的生消过程。T213各种产品对大降水的预报能力增强,特别是物理量预报对大降水落区预报有较好的指示意义。

关中东部一次暴雨过程的能量分析

１９９８－０７－０７～０８日，渭南市连续２ｄ出现区域性暴雨过程，８日还出现了区域性大暴雨。大荔日降水量最大达１６９．１ｍｍ。这次过程是在前期干旱形势下的一次强降水，虽未造成灾害，但其强度之大，范围之广，持续时间之长，属本市历史罕见。１天气形势和影响系...

关中东北部一次盛夏强降雹天气过程分析

通过对 2 0 0 2 -0 8-1 8关中东北部盛夏期降雹天气过程的形势演变、卫星云图、雷达回波及T2 1 3物理量场的分析 ,结果表明 :这次冰雹天气的影响系统是冷低涡 ,在上干冷下暖湿层结不稳定的形势下 。

一次槽前干对流天气过程动力诊断分析

对2015年8月23日发生在陕西关中的一次槽前干对流天气进行了动力诊断分析,结果表明:本次强对流天气过程虽然发生在槽前,但垂直环境配置为中层相对干冷,低层相对暖湿,属于槽前干对流。850 hPa的切变线后反气旋环流中存在的中小尺度切变,为强对流天气提供了初始扰动并诱发了次级环流的形成,地面辐合线触发了强对流天气的发生;中层干侵入和强的垂直风切变增强了大气垂直不稳定程度;关中东部强对流天气落区主要出现在散度通量大值区的中心附近、水汽波作用密度垂直积分大值中心及其后部梯度最大的区域内。

渭河流域中尺度暴雨时空分布及环流特征

制定渭河流域中尺度暴雨天气个例标准,筛选符合标准且资料完整的62个中尺度暴雨历史个例作为研究对象,分别对其时空分布特点、发展移动路径和环流场的结构配置特征进行分析和研究。结果表明,渭河流域中尺度暴雨主要出现在7—8月;空间分布上渭河主干道,黄河、洛河、渭河三河交界处和泾河、洛河、渭河三河交界处出现的次数较多;渭河流域中尺度暴雨的日变化与冰雹完全不同,夜间出现的频率高于白天,共有5条移动路径,由西北向东南方向(或由西向东)移动的个例占所有个例数的91.9%;中尺度暴雨有4种概念模型,干侵入型、西南气流型、干锋生型和暖干型。

渭河流域2008年1月连阴雪天气过程成因分析

通过对2008年1月10—23日渭河流域连阴雪天气过程的分析研究,发现冬季连阴雪的预报着眼点是700 hPa高度场,与秋季连阴雨500 hPa环流形势相比,稳定的中高纬度高脊明显偏东;低层和地面东风回流是降雪天气的主要冷空气源;与秋季连阴雨天气过程相比,整个阴雪过程中,水汽辐合相对较强,而水汽输送偏弱;低层比湿舌的出现和高层比湿的突然减小,对渭河流域中雪以上降雪天气的开始和结束有一定的预报意义;这次阴雪天气过程中可能有中尺度系统的生消和参与。