一次引发暴雨的东北低涡的涡度和水汽收支分析

对2005年7月25-29日引发较大范围持续性暴雨的东北低涡的结构、涡度和水汽收支进行了分析研究，结果表明：1）东北低涡是一个较深厚的冷性涡旋。初期，气旋性涡度出现在对流层中层，然后向中低层及高层伸展。而低涡加强阶段，气旋性涡度在对流层高层增加得最快，并逐渐向中低层传播，诱发地面气旋的发展；由于高低空锋生的相互作用，在低涡南部形成了深厚的近乎垂直的低层略前倾的“弓形”锋区。2）对涡度收支的计算表明，水平涡度平流项和水平辐散项对低涡的发展、加强起到最主要的作用。但在不同阶段，这两项的作用和大小各不相同。3）对流层高层位涡大值区在低涡东部向下传播，有利于低涡的发展加强，与低涡暴雨的落区位置较为接近。此外对卫星云顶亮度温度（TBB）的分析，发现低涡暴雨典型的涡旋云带中对流活动旺盛的地区与局地暴雨的位置对应。4）低涡暴雨的水汽初期主要来自北部，随着低纬地区西南季风的增强，沿副高西侧从低纬到中高纬建立起一条较强的水汽输送带，东北地区水汽收支以南北向的辐合为主。5）将2005年和1998年夏季6～8月的东北低涡暴雨个例的天气形势配置进行逐月比较，发现持续的较大范围的低涡暴雨过程与亚洲中高纬的阻塞形势、低涡的维持、西太平洋副热带高压的位置及夏季风和低纬系统的水汽输送有密切的关系。

东北低涡造成黑龙江暴雪天气过程分析

利用NECP再分析资料、卫星云图资料、新一代天气雷达资料及实况观测资料对2010年4月12-13日一次东北低涡产生的黑龙江省暴雪天气过程进行分析,详细讨论了此次暴雪的发生机制及天气特点。此次降雪过程由地面气旋北上引发,高空低涡前部东风暖平流和槽后冷平流相遇形成暖锋锋生,低涡东北部产生暴雪。低空急流对水汽的输送作用和低层较强的辐合上升运动为此次降雪过程提供增强机制。云系的发展、移动与降雪有较好的对应关系,较大降雪出现在逗点云系顶部。

东北低涡槽后型河南强对流过程的天气学特征分析

利用常规高空、地面观测资料和14时订正后的探空资料,分析2008—2010年6月河南处于东北低涡槽后形势下其强对流天气的相关物理量特征和阈值,通过对其中3次致灾强风暴过程的天气学特征进行综合分析,归纳出其三维天气系统要素配置和预报着眼点。结果表明:1)SI、LI均为负值,K指数≥20℃,△θse850-500≥5℃,CAPE≥1 500 J.kg-1,Sweat指数≥180,0—6 km水平风垂直切变≥15 m.s-1,大气可降水量≥2 cm,可作为发生灾害性强对流天气的参考指标;SI为正值,LI≥-1.5℃,K指数≤24℃,△θse850-500≤-4.3℃,CAPE≤150 J.kg-1且远小于CIN、14时探空订正后CAPE也在500 J.kg-1以下,0—6 km垂直风切变≤12 m.s-1,可降水量≤1.5 cm,可作为无对流天气出现的参考指标;除此之外,可出现一般雷暴天气。2)东北低涡槽后型背景下,河南出现强对流天气的热力不稳定条件是,中上层干冷,有24 h显著降温区或冷槽、冷平流;低层暖,850 hPa温度达到20℃,或有低空急流或显著流线通过暖脊。3)其抬升触发条件是,中层有横槽、切变线、干线,地面有辐合线、干线等有触发和抬升作用的系统。4)其水汽条件是,850 hPa比湿≥7 g.kg-1,地面露点温度达16℃以上。5)垂直风切变条件是,存在高空西北风急流,低层偏南风,地面偏东风。

东北移高原低涡引发我国西北两次强降水过程的对比分析

2012年和2013年夏季有两个高原低涡向东北方向移出青藏高原,随后在西北地区引发暴雨天气,其中2013年的高原低涡移动路径更加偏东,其暴雨强度更强、落区偏东且范围更广。基于ERA-Interim再分析资料和台站降水资料,对比分析两次高原低涡移动过程中的大尺度环流以及低涡对强降水的影响,并结合湿位涡进行诊断分析。结果表明:500 hPa河套高压脊与200 hPa西风急流对高原低涡的移动存在显著影响,两者位置及强度的差异是造成两次高原低涡移出位置不同的主要原因。低涡高(低)层辐散(辐合)结构有利于垂直运动的发展,为暴雨提供了有利的动力条件。低涡的低层辐合有利于水汽向暴雨区输送。正压湿位涡诊断结果表明2013年低涡过程暴雨区有更强的不稳定条件;斜压湿位涡诊断表明2013年低涡过程有来自西太平洋的暖湿气流向暴雨中心输送。

初夏东北移高原低涡活动特征

高原低涡是青藏高原(简称高原)的主要降水系统,其移出高原后,往往会在高原下游地区造成大到暴雨甚至大暴雨。低涡移出高原后的移动方向主要有东移、东北移等。本文基于1979—2018年高原低涡数据库,选取初夏(6月)东北移低涡为研究对象,依据其移出位置,将其分为偏西型低涡(简称Ⅰ类低涡)和偏东型低涡(简称Ⅱ类低涡),对两类东北移低涡的源地、结构、环流及其对降水的影响等方面进行了统计分析,并与东移低涡进行了对比。结果表明:东北移低涡源地较东移低涡偏北,Ⅰ类低涡主要生成于高原西北部,而Ⅱ类低涡存在3个主要源地。移出高原后,Ⅰ类低涡最大上升运动主要出现在低涡东北侧,而Ⅱ类低涡同东移低涡相似,上升区主要位于低涡东南侧。低涡在高原上的移动方向及移出位置主要受到200 hPa中纬度引导气流的影响,移出高原后的移动方向则主要受500 hPa高原以东槽脊的影响,其中河套高压脊对东北移低涡的阻挡作用尤为重要。低涡移动速度受海拔高度差和移动方向的共同影响,移出高原前Ⅱ类低涡与东移低涡移动速度明显快于Ⅰ类低涡;移出高原后两类东北移低涡平均移动速度较东移低涡更慢。Ⅰ类低涡移出后主要影响河西走廊地区,且降水以小雨为主;Ⅱ类低涡主要影响西北地区东部,其中近七成的低涡会引起大到暴雨。

20世纪90年代以来东北暴雨过程特征分析

使用1990～2005年全国730站日降水资料和NCEP格点分析资料对1990～2005年东北地区大暴雨过程进行了分类研究,探讨21世纪前后夏季东北暴雨的主要特征。按照东北地区日降雨量大于50 mm的站点数不少于5个的标准,统计出1990～2005年东北地区的69个暴雨个例(共90天)。在统计的基础上,进一步对造成大范围暴雨过程的天气形势进行分类研究。考虑阻塞高压、热带、副热带系统和西风带之间的相互关系,将暴雨过程的主要影响系统大致分为6类:(1)台风与西风带系统(西风槽、东北低涡)的远距离相互作用(20个,28.9%);(2)登陆台风(或南来低涡)北上与西风带系统(西风槽、东北低涡)相互作用(16个,23.2%);(3)台风直接暴雨(1个,1.5%);(4)低槽冷锋暴雨(16个,23.2%);(5)低空切变型暴雨(2个,2.9%);(6)东北低涡暴雨(14个,20.3%)。在所有个例中与台风有关的共有37个,超过一半,占总数53.6%。台风的远距离水汽输送或登陆台风北上与西风带系统相互作用是东北地区产生大暴雨或持续性大暴雨的重要环流条件。此外,东北低涡和西风槽前系统造成暴雨个例也比较多,也是东北地区大范围暴雨的重要影响系统,低槽冷锋暴雨和东北低涡暴雨也各分为4小类。低空切变暴雨的切变线一般在低层较为明显。上述分析表明,夏季东北地区暴雨过程种类繁多,情况较为复杂,且进入新世纪以来该区降雨过程较为活跃,值得深入研究。

2006年夏季主要天气系统及环流特征分析

简要介绍了2006年夏季的主要天气过程和形势。2006年夏季我国华南地区出现严重洪涝,淮河流域、东北大部、河套西部降雨异常偏多,而长江流域降雨偏少。6月造成华南地区强降雨的影响天气系统为切变线和地面静止锋,7、8月则为台风。2006年的梅雨期在典型梅雨常见的中高纬度乌拉尔山和鄂霍次克海阻塞高压均未建立,中高纬度高压位于贝加尔湖以西,低纬度副高位置比气候平均稍偏北。华北地区的暴雨过程多为低槽冷锋造成。东北地区多低涡活动。2006年夏季登陆我国的台风偏早、偏多、偏强,特别是4号台风“碧利斯”和8号台风“桑美”给我国造成了巨大的经济损失。与2005年相比,2006年我国西南地区的高温日数异常偏多,四川、重庆出现了特大伏旱,华北地区的高温日数偏少,但也出现了持续闷热天气,江南部分地区的高温天数也偏多,东北基本未出现高温天气。

2000年北京沙尘暴源地解析

20 0 0年我国北方春季干旱少雨 ,气温回升快 ,低涡频繁侵入 ,4月 3～ 9日连续 3次冷空气活动 ,造成了北京地区严重的沙尘暴天气。笔者利用卫星云图和中尺度数值模式MM 5 ,分析了该次沙尘暴源地及沙尘输送机制。结果证明 ,北京沙尘暴初始源地为蒙古高原及冷涡移动路径上的沙漠戈壁地区 ;北京周边地区裸露地的沙尘在气旋尾部上升气流的扰动下 ,亦形成了边界层的近距离输送。

2005年夏季的主要天气及其环流分析

简要讨论了2005年夏季的主要天气过程和形势。2005年夏季全国大部分地区降雨量接近常年同期或偏多,特别是新疆地区降雨异常偏多,华南地区出现严重洪涝,而长江流域出现了空梅。造成6月华南地区强降雨的影响天气系统为切变线和地面静止锋,主要为从东北和西北来的冷空气与暖湿气流交汇于华南地区而形成。2005年与1994、1998年环流的对比表明,1998年西南季风强度比1994、2005年都要弱,但2005年梅雨期东阻位置在贝加尔湖东侧,比1998年的鄂霍次克阻高偏西,中纬度地区多小槽活动,贝加尔湖地区没有长波槽建立,中高层西风急流带偏北大约10个纬度,低层西南风急流也偏北,有利于北方降水的发生。2005年夏季登陆我国的台风偏多,强度较强,这是又一特点。华北地区的暴雨过程多与登陆或西太平洋上活动的台风有关;东北地区多低涡活动。与2004年对比,2005年华北地区的高温日数偏多,而且出现持续闷热天气,江南部分地区的高温天数也偏多。

2009年夏季异常天气及其环流分析

简要讨论了2009年夏季的异常天气过程和环流形势演变,主要涉及南海夏季风、华南、江淮、东北降雨等情况。该年夏季未发生区域或流域性的洪涝,而干旱的面积较大。2009年南海夏季风在5月第4候爆发,爆发后季风的推进出现了异常,同时,印度季风的推进出现了异常。华南前汛期降雨时间长、降水范围广。江淮梅雨期典型梅雨形势没有建立,为空梅年,但西风槽和登陆台风带来了几次降雨过程。华北降水偏弱,东北低涡活动频繁,使东北北部地区降水偏多,出现了低温冷害。此外,7月8～24日和8月15日至9月14日两段时期长江中下游及其以南地区在副热带高压的控制下,出现了大范围持续高温,加剧了南方地区干旱。

2009年6月淮河中下游三次飑线过程的对比分析

2009年6月我国淮河中下游地区连续出现三次飑线天气过程,作者应用常规和非常规气象观测资料、雷达和卫星监测、NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料和NCEP/GFS分析资料,采用天气学方法和诊断分析方法,对三次飑线的生成环境和形成机制进行对比分析。结果表明:三次飑线具有类似的500 hPa环流形势、较强的不稳定能量积累、低层通量的水汽输送、相似的不稳定层结。在低层辐合抬升、高层干冷空气侵入和较强的风垂直切变产生次级环流动力作用下,不稳定能量释放,发展成有组织的飑线系统。通过卫星雷达的监视,可以较好地预报飑线的影响。

2014年7月上中旬湖南省强降水实况分析

文章通过对湖南省2014年7月上中旬降水时空分布以及与副热带高压、东北冷涡、高低空急流、地面冷空气进行分析,得到以下结论:湖南大部降水比历年同期偏多,湘中偏北偏西偏多200%以上;强降水区域主要位于副高584线和588线之间,移动方向沿着584线向东;东北低涡的维持在一定的环流背景下有利于加强湖南省7月上中旬的强降水;高低空急流是强降水发生的有利条件;弱冷空气对湖南省7月上中旬强降水有加强作用。

佳木斯地区回流天气成因及天气雷达资料分析

回流天气是一种具有典型环流特征的降水天气,常造成灾害性降水。本文对其天气成因并结合天气雷达资料进行分析、探讨。结果表明:(1)回流天气存在两种类型,其形成关键是东北低涡与其北部偏东急流的建立。(2)在0速度亮带不明显,雪的回波强度较弱情况下也可产生较大降水。(3)速度图上出现"牛眼"结构,风随高度顺转,低空有暖平流存在。

2007年8月8日乌拉盖地区暴雨天气分析

应用常规气象观测资料、卫星云图和T213数值预报产品,对2007年8月8日乌拉盖地区对流性暴雨天气的成因进行了分析,给出了产生暴雨的对流云团演变特征。