干侵入对济南“7．18”暴雨的作用

利用NCEP/NCAR再分析资料对2007年7月18日发生在济南地区的短时大暴雨过程进行了详细的分析,发现这次强降水过程是在高空槽和低空风切变的有利形势下产生的。济南附近最大干空气侵入出现在暴雨发生前1～2天,干空气侵入有利于深厚干层的形成和维持,而深厚干层的存在则有利于对流有效位能在中高层的产生、积聚和释放,从而导致强的对流上升运动,为暴雨的产生提供了条件。济南以北地区干空气侵入现象在暴雨过程中一直存在,主要有两种表现形式:对流层顶附近向下的干空气侵入和对流层低层由北向南的干空气侵入。济南外的干侵入一方面有利于低层产生辐合、高层产生辐散,导致上升运动的发展,另外一方面还对锋区的形成和移动具有重要作用。上述两方面表明干侵入在这次暴雨过程中起到了至关重要的作用。

从涡度、位涡、到平流层干侵入——位涡问题的缘起、应用及其歧途

由于从等熵位涡分析引申出来的平流层干侵入(以下简称干侵入)概念造成了当前天气预报思路中一些混乱和违背天气学常识的看法,文中回顾了天气预报原理从着眼气压变化到着眼涡度变化的发展历史和位涡问题的缘起。进而根据位涡的定义、数学表达式、物理意义,并结合实例的计算结果指出,位涡的大小主要取决于位温的垂直梯度;等熵面上的位涡分布形势实质是对流层顶高度的分布,因此可以间接反映极地气团、锋、高空槽和高空急流的形势。轨迹计算和数值预报都证明,低空的高位涡异常是地面气旋强烈加深和潜热反馈的结果,而不是干侵入的结果。指出位涡的守恒性不能替代斜压扰动发展的动力学机理;干侵入的错误概念来源于对位涡守恒性的绝对化和简单的推断,并犯了流体力学原理上混淆流线和轨迹两个不同概念的错误。

4·18寒潮天气过程中的锋生分析

利用NCEP/NCAR再分析资料、常规观测资料对新疆2008年4月18目的强寒潮过程进行了诊断分析,指出此次天气过程强冷空气随高度后倾,在入侵新疆的过程中有两次明显的锋生过程,正是由于锋生的存在,使得天气表现复杂和剧烈。第一次锋生:中低层强冷空气先行入侵,在哈萨克丘陵附近形成锋生冷锋,在快速入侵新疆的过程中与干热的下垫面接近,导致北疆出现剧烈降温及不同程度的大风沙尘天气;第二次锋生:冷锋进入后在天山山脉北侧形成寒潮静止锋,由于高空后倾的干冷空气不断侵入,再次出现锋生过程,导致北疆沿天山及天山山区的持续降温及大—暴量的雨转雪过程。