吕梁山两次夜间暴雨的边界层特征及能量来源与转换

利用常规观测、NCEP/NCAR 1°×1°再分析、FY-2E卫星数据等资料,对分别由β-中尺度持续拉长状对流系统(MβECS)和中尺度对流复合体(MCC)造成的两次吕梁山夜间暴雨过程进行数值模拟和粒子后向轨迹追踪,结果表明:过程1受边界层南风急流和西南气流影响,山西西部低空急流偏西分量和晋中盆地边界层西南气流的增强是对流不稳定能量重建的重要因子。过程2则受边界层南风和东风急流作用,南风急流被显著抬升到对流层中高层,形成含有冰晶层的中高层云系,东风急流则供应低空水汽。两次过程边界层(0.8-1.2 km)粒子携带的水汽均明显超过低层(1.5-3 km),是夜间短时强降水所需水汽的最大贡献者。700 hPa及以上非绝热作用产生扰动有效位能,之后向扰动动能的转化是两次过程中短时强降水发生所需能量的主要来源。

基于热源作用的青藏高原东坡一次夜间暴雨的诊断分析

利用ERA5再分析资料、CMORPH融合降水资料和山地通量观测资料对2020年6月26日发生在四川冕宁一次夜间致灾暴雨进行综合诊断分析。结果表明:本次夜间暴雨发生前,白天地面热源存在明显的正异常变化,地面热源的正异常区与降水有很好的对应关系。同时大气热源(视热源和视水汽汇)与暴雨的关系密切且相互影响,降水释放凝结潜热,加热大气,使得视热源也随之增加。在暴雨发展强盛阶段,视水汽汇的垂直输送项达到最大,而视水汽汇的局地变化项能很好指示整个暴雨过程中区域水汽的净输送状况。

开封近50年暴雨、大暴雨时空分布特征分析

利用1961—2009年近50年来开封地区逐日降水资料,对开封暴雨、大暴雨进行时空分布特征分析,结果表明:其年代际变化均呈波浪型,波峰为20世纪70年代,波谷为80年代,90年代回升,21世纪初大暴雨呈减少趋势.开封地区的暴雨具有明显的季节性特征,夏季暴雨最多,尤其是7月中下旬最为集中;多局部暴雨,少区域性暴雨,连续暴雨也较少;暴雨南部多北部少,而大暴雨东部、东南部多,西部少;年暴雨站次数与年降水量呈很好的正相关;夜暴雨多于昼暴雨,并分析了暴雨的成因和产生特大暴雨的天气形势.

四川盆地西部一次暖区山地暴雨事件的动力过程分析与局地环流数值模拟

本文利用国家基本站和区域自动站逐小时雨量、FY-2G卫星TBB、ERA5再分析等资料,对2017年7月23日发生在四川盆地西部的一次暖区山地暴雨事件进行动力诊断分析和数值模拟试验。主要得到以下结果:(1)此次暖区山地突发性暴雨发生在西太平洋副热带高压边缘的弱天气形势背景下,盆地西部前期高温、高能的环境条件与伸入盆地的东南风受到龙门山脉的强迫抬升是这次暴雨触发的诱因。(2)山地—平原环流在夜间的转换使背景东南风形成深厚的倾斜上升运动,是暴雨增强和中尺度对流云团重组发展的原因。(3)进一步通过数值模拟得出,山地—平原环流受近地面热力扰动驱动。在白天,盆地西部山坡为正虚温扰动区,而同一高度的平原则是负虚温扰动,山地—平原环流从平原吹向山地;到了夜晚,虚温扰动在山地、平原两侧的分布发生反转,山地—平原环流因此转为从山地吹向平原;当去除模式地面热源时,近地面的热力扰动几乎消失,盆地西部山地—平原环流无法形成,与山地—平原环流对应的辐合区随之消失,导致模拟的过程累积降水量显著减少、强降水中心消失。

2019年盛夏昆明一次夜间致灾性强降水的成因分析

为深入研究昆明地区夜间强降水成因,利用常规气象观测资料、加密自动站观测资料、卫星观测资料和昆明国家天气雷达站观测资料,从环流背景、中尺度近地层分析、水汽动力条件、昆明地形特点、卫星云图和雷达回波情况等方面,对发生在昆明地区的一次夜间致灾性暴雨进行了诊断分析。结果表明:(1)暴雨发生前,暴雨区水汽条件充沛,从低层到高层整层水汽均较好,中低层辐合区和切变线的共同作用为强降雨天气提供了有利抬升条件,低层辐合和高层辐散所形成的“抽吸作用”有效地促进了低层水汽的上升运动;(2)卫星云图显示,在云南西北部地区有对流云团生成,同时在其西南方向不断有点状对流泡发展并相互汇合,并向西南方向移动。雷达回波上,在整个回波发展过程中,存在较强的风向、风速辐合,且有逆风区长时间出现,对暴雨的产生和维持发挥了促进作用。移动缓慢和“列车效应”共同促成了昆明特大暴雨的产生;(3)白天地面温度相对较高,对流不稳定能量积聚,夜间来自孟湾的水汽在云南西北部地区形成深厚湿层和高湿舌,低层的中尺度风场和水汽的辐合抬升、弱的垂直风切变环境条件和特殊的地形条件,有利地促成了云南昆明夜间强降雨的发生发展及维持。在两高辐合和低层切变的有利环境以及昆明“坝子”特殊地形下,高温高湿条件下成的γ尺度对流系统在昆明地区形成“列车效应”,是造成昆明夜间特大暴雨产生的主要原因。