一次高原涡东移引发江淮强降水的动热力机制分析

利用ERA5(0.25°×0.25°)逐小时再分析资料,TRMM卫星降水资料和FY-2E卫星黑体亮温(TBB)资料等,探讨了2017年7月7-9日的一次移出高原涡形成发展的环流背景和移动特征,以及引发江淮流域强降水的动热力机制,并应用HYSPLIT4模式追踪江淮流域强降水的水汽源地。结果表明:此次高原涡生成于高原中部,先向东南方移动,到达四川中部后转为东北向移动,生命史为39 h。200 hPa南亚高压和高空急流强度较强,低涡位于高空急流入口区右侧的辐散区,促使低涡形成和发展。500 hPa低涡前部的负变高中心以及西太平洋副热带高压边缘的西南气流引导低涡的东移和转向。低涡移出高原后处于高空槽前正涡度平流造成的减压区,加之大地形背风坡有利于气旋性涡度增强,低涡得以发展。低涡下高原后沿江淮切变线移动,槽后的冷空气与携带孟加拉湾和南海水汽的偏南气流汇合,在锋生作用下低涡发展为江淮气旋,降雨量迅速增强达到大暴雨标准。高低空急流的耦合和低层对流不稳定的发展加强了动力抬升作用,有利于江淮强降水的形成。强降水的水汽源地主要为南海和孟加拉湾,降水最强时段对应辐合上升运动最强,对流云发展旺盛使降水得以维持。

成都市短时强降水概率预报方法初探

选取2010~2019年4~9月成都市气象观测站逐小时降水资料和欧洲中心ERA-5逐小时再分析资料,采用统计分析和统计预报方法,研究了近十年成都市短时强降水时空分布特征,并依据短时强降水发生发展的基本条件,基于“配料法”思想,探讨了成都市短时强降水概率预报方法。结果表明:成都市短时强降水事件集中于暖季(4~9月),其中又以7月为最多,并呈明显夜间多发的态势。降水量与降水强度空间分布表现出西多东少特征。筛选出的短时强降水潜势预报因子包括850 hPa比湿、850 hPa假相当位温、K指数、对流有效位能、700 hPa经向风以及700 hPa垂直速度,基本涵盖了短时强降水发生所需的水汽条件、稳定度条件以及抬升条件。基于上述短时强降水潜势预报因子的权重系数,采用二分法建立短时强降水概率预报方程,利用TS评分对2019年夏季的短时强降水日潜势预报效果进行检验,发现概率阈值设定为0.98既能保证漏报次数不会太多,又不至于使预报正确次数明显降低,同时可以保持较高的预报准确率。

西北半干旱区一次盛夏暴雨水汽追踪分析

利用常规气象观测资料、ERA5逐小时再分析资料、中国自动站与CMORPH降水产品融合的逐时降水量网格数据集、FY-2G卫星TBB资料等,针对2019年7月21日陇东南暴雨过程,综合分析其环流背景场、中尺度云团特征、动力成因以及暴雨过程水汽环境和水汽输送特征,并应用HYSPLIT4追踪水汽源地。结果表明:500 hPa槽、700 hPa切变线、副热带高压及低空急流是本次暴雨过程直接影响系统,暴雨主要受新生β中尺度对流云团影响,TBB中心最大值<-72℃。暴雨形成的基本动力机制为低层辐合、高层辐散,高空急流右侧的次级环流使暴雨区垂直上升运动得以加强和维持。暴雨发生时近地面比湿达14 k·kg^(-1),整层大气可降水量达20 mm以上。水汽通量诊断结果表明,暴雨过程的水汽主要为来自孟加拉湾、南海的南路水汽,其次是东海水汽沿副高南侧西行北上。在暴雨后期,受西风槽东移影响,南路水汽减弱。从水汽边界收支来看,暴雨前期以及暴雨过程中,南边界水汽收入最高。结束之后,南边界对流层中低层水汽转为支出,北、西边界为收入。240 h后向轨迹聚类结果表明:暴雨发生前期,3 000 m、5 000 m高度均存在偏西路径、偏南路径水汽。而在暴雨发生时刻,1 500 m水汽源地为东海、3 000 m为南海、5 000 m为孟加拉湾。不同高度层气块到达降水区时比湿较前期均减小,但三个层次相对湿度均在85%以上。