一次川渝大暴雨的中尺度分析

利用逐时FY-2CTBB资料、闪电资料、自动站雨量资料和经过再分析的中尺度格点分析场资料,分析2007年7月16—20日发生在川渝地区的暴雨天气过程中尺度特征,为评估、预报此类暴雨天气过程提供有价值的信息。分析结果表明:本次降水过程是高原涡和西南涡两个中尺度系统逐步耦合的结果,与上升气流相伴的强而深厚的正涡度柱是造成对流辐合体反复在相近区域生、消和暴雨反复在临近区域发生的重要因素之一;西南低涡环流中的三个中尺度云团系统(MCS)直接产生了本次暴雨过程的强降水,MCS的生消和青藏高原东部的对流云系具有翘翘板效应;对卫星云图Tbb值、闪电资料和强降水的综合分析表明闪电发生于降水之前约1～3小时,强降水基本出现在闪电密集区和低Tbb值重合区;闪电的移动方向基本可以代表对流旺盛区的移动方向,也就是未来可能出现强降水的方向。闪电突然增强或减弱对于追踪对流降水的发生和移向、判断强降水的增强或减弱、强降水出现时间、位置、变化趋势具有一定的指示意义。

一次西南低涡暴雨过程的诊断分析与数值模拟

利用常规观测资料、FY-2C卫星云图、NCEP/NCAR再分析资料,对一次西南低涡暴雨过程进行了诊断分析。结果表明,这次暴雨天气过程的主要影响系统有对流层高层南亚高压、中层低涡、低层切变线(低涡)以及台风"天鹅"。该过程是由3个接连发生的中尺度对流云团直接造成的,发生在西南低涡闭合涡旋范围内的非对称处。利用WRF_ARW(The Advanced Research WRF)中尺度模式进行了数值模拟,结果表明,对流层高层南亚高压脊线附近的强辐散、对流层中层低涡的垂直涡度耦合和对流层低层强劲的东风干冷急流与南风暖湿急流在四川盆地内交汇,促使西南低涡发展、加强。对流层高层的强辐散和低层强辐合相配合,有利于西南低涡的增强、发展。温度场上,发展的西南低涡在300hPa附近出现"暖心"结构,在850hPa以下北冷南暖,冷暖空气交界随着高度的增加向北倾斜。低涡中心南北两侧的次级环流圈上升支在低涡中心附近汇合,出现剧烈的上升运动,促使西南低涡增强。随着高层南亚高压的南移、高空急流的南压,高层辐散减弱,西南低涡也减弱。当中层西风大槽主体移过河套地区,其携带的强冷空气沿高原东侧迅速南下,大量冷空气进入四川盆地,促使西南低涡向南移出盆地,最终减弱、填塞。

一次区域性大暴雨过程中尺度诊断分析

利用实况降水、FY-2C资料、实时探空、NECP/NCAR再分析资料对2009年8月2—5日川渝地区大暴雨过程主要环流系统、水汽输送特征,以及湿位涡和垂直螺旋度演变特征进行了诊断分析。结果表明:此次强降水环流背景是高空槽东移,耦合了"天鹅"台风动力阻塞维持在川渝地区的西南低涡,南侵的冷空气和西南急流输送的暖湿气流交汇,形成明显的气旋性辐合,导致不断有中小尺度对流系统的生成、发展,且降水过程中一直维持较好的水汽输送条件;湿位涡对本次降水落区有较好的指示意义,由于强降水湿位涡负值中心上空的大尺度下沉气流、强上升气流的倾斜程度和最大锋生强迫区的位置和强度,强降水落区(重庆西部)位于负值中心(四川盆地)暖气流一侧;垂直螺旋度发展演变与暴雨有着密切的关系,当螺旋度等值线密集(稀疏)时,强降水发生(减弱或结束),且暴雨发生时,总是伴随着高(低)空正(负)垂直螺旋度的耦合发生。

一次西南涡暴雨的等熵位涡特征分析

利用常规资料和0.5°×0.5°的GFS再分析资料,对2010年7月19日河北、山东一次西南涡暴雨过程产生的条件及其等熵位涡演变特征进行了分析。结果表明:西南涡及高、低空急流、地面低压是此次暴雨过程的主要影响系统;等熵位涡的演变和形态对冷空气活动有较好的示踪作用;等熵位涡中心两侧气流辐合,有利于地面低压发展;高位涡下传,导致了大暴雨产生;等熵位涡大值区及移动方向与降水落区有较好的对应关系。

一次高空槽与西南涡耦合影响下的华北暴雨过程分析

2010年7月18—20日西南低涡东北上影响华北,造成了华北地区大范围大暴雨过程。本文利用NCEP/NCAR 1°×1°再分析场资料,分析了本次西南涡北上加强的原因和造成河北大暴雨的形成机制。结果表明:西南涡是这次华北暴雨的主要影响系统,暴雨的持续与西南涡和中纬度高空槽(低涡)的耦合过程密切相关;高、低空急流相互作用,有利于低层上升运动的发展和加强;高空湿位涡扰动下传,使得西南低涡发展加强;暴雨发生时,其上空正涡度中心和强散度中心相耦合,强的上升运动对低层水汽辐合抬升产生暴雨十分有利;中低层的高能高湿为低涡的发展和暴雨的维持提供了能量和水汽。