引发暴雨的西南低涡特征分析

利用NCEP1°×1°再分析资料、逐时卫星云图资料和自动站资料,分析了与4次暴雨过程密切相关的中尺度系统西南低涡。结果表明,引发暴雨的西南低涡相对于环境场是湿涡,南边界是主要水汽输送方向。在西南低涡形成阶段,整层均为正涡度,一般维持深厚的上升气流,具有较为深厚的暖心结构。在其发展旺盛阶段,正涡度呈上升趋势,对流层中低层转为冷心结构,中高层则以暖心结构为主。当西南低涡在原地反复生消或长时间维续,高低层低涡中心位置趋于垂直且移速缓慢时,对流单体通常独立于上游斜压系统发展成中尺度对流辐合体或接近于中尺度对流辐合体的中尺度对流云团系统;当低涡中心移动较快时,对流单体发展不旺盛,通常并入上游斜压云系且向东移。

基于FY-4A卫星资料的四川盆地MCC初生和成熟阶段特征

利用高频次FY-4A数据资料,研究了四川盆地2018年中尺度对流复合体MCC(mesoscale convective complex)初生和成熟阶段的卫星云图特征。结果表明,MCC对流云团面积在初生阶段和成熟阶段分别以0~50 pixels(15 min)^(−1)和150~200 pixels(15 min)^(−1)的速率增长,最强可达7000~10000 pixels左右。亮温梯度大值区位于初生阶段的低空入流区一侧,集中在云顶纹理最为丰富的240 K等值线附近,最大值为30°C~40°C,基本消失于成熟阶段。云顶红外IR1(infrared radiation 1 channel)和水汽通道IR3(water vapor channel)最低亮温值在初生和成熟阶段变化趋势一致,均为初生阶段迅速下降至190 K左右的最低谷,而成熟阶段维持最低值基本无变化。初生和成熟阶段的IR1和IR3降温率R(cloud top cooling rate)分布形态相似,初始阶段低空入流区一侧的240 K等值线附近的降温率达−40 K(15 min)^(−1),为显著降温区,成熟阶段的降温幅度普遍升至−25~−10 K(15 min)^(−1)。MCC主体云区初生和成熟阶段的亮温差正负值区分界线基本与221 K等值线重合,最大值分别为6~10 K和0–6 K,且初始阶段低层入流区的降温最为剧烈,达15~20 K(15 min)^(−1)之多,而成熟阶段基本无变化。

2018年吉林省一次暴雨过程成因分析

利用常规气象观测数据、吉林省加密自动站观测数据、NCEP的1°×1°再分析资料和卫星云顶亮温数据,对2018年8月13—15日吉林省一次暴雨过程成因进行分析。结果表明:“三带”(西风带、副热带和热带环流)是暴雨产生的大尺度环流背景。大气整层水汽通量显示副热带高压外围的西南气流与远距离台风外围东南气流共同为暴雨输送充沛的水汽。降水有两个主要阶段,大气层结特征均为高层有正值位涡扰动并沿假相当位温锋区下滑,大气层结不稳定,水汽充沛,不稳定能量较大。降水第二阶段水汽输送、动热力条件、不稳定能量均小于第一阶段。云图表现特征为中尺度对流辐合体和中尺度对流云团,中尺度对流辐合体云团发展旺盛时,低层呈现气旋式涡度、中尺度辐合,高层呈反气旋式涡度、中尺度辐散。925 hPa低空切变线和地面辐合线是暴雨发生的中尺度触发条件。

河套气旋发展东移对一次北京特大暴雨的触发作用

利用气象站观测资料和NCEP/NCAR再分析资料对河套气旋发展东移触发的北京2012年7月21日特大暴雨(下称"721"暴雨)天气过程进行了诊断分析,结果表明:河套气旋是北京"721"特大暴雨的主要影响系统,内蒙中部较强的冷空气活动阻挡了河套气旋北上的常规路径,迫使其东移直接影响河北、北京地区;河套气旋在东移过程中,由暖心正压气旋转变为斜压性气旋,且强烈发展,其水汽、热力、高低空急流耦合等条件随着河套气旋的东移明显好转,是此次暴雨天气过程降水量自西向东不断增大的主要原因;午后,河套气旋东移暖锋触发不稳定能量释放,在北京地区产生强对流系统,形成中尺度对流辐合体后,使得降水进一步加强,是北京地区产生特大暴雨的主要原因;东南气流中地形抬升作用对降水有增幅作用,北京"721"特大暴雨是多种有利因素叠加所致。