山东省春秋季暴雨天气的环流特征和形成机制初探

对山东省春秋季暴雨的气候特征和影响系统进行了分析,制作了春秋季暴雨的平均环流形势图。分析了2003年春秋季两次大范围暴雨的环流特征和影响系统及暴雨期间大气的热力特征和水汽输送特征,应用k-螺旋度和倾斜涡度发展理论,分析了暴雨的形成机制。结果表明:4月暴雨均受气旋影响,10月暴雨以冷锋影响居多。2003年4月17—18日为气旋暴雨,10月10—12日为切变线冷锋暴雨。两次暴雨前都有低空偏南风急流向暴雨区输送水汽,大气强烈增温增湿,对流不稳定度增大,湿斜压性增强。强冷锋南下触发对流不稳定能量释放,产生暴雨。暴雨期间低层正k-螺旋度猛烈发展。暴雨前期中低层MPV1<0且MPV2>0,冷锋影响期间MPV1>0且MPV2<0,都有利于倾斜涡度发展,增强了上升运动。

东亚副热带季风雨带建立特征及其降水性质分析

利用1961—2006年NCEP/NCAR再分析数据集和TRMM、CMAP多年平均逐候降水资料,分析了中国东部副热带季风雨季的起始时间、建立特征及其降水性质。结果表明,第16—18候,在中国江南南部和华南北部地区(25°30°N)日降水率达到6 mm/d,且范围较大,在低层该雨带的水汽主要来源于西太平洋副热带高压南侧转向的西南水汽输送,其源地即为西太平洋副热带季风雨季开始。雨带建立同时,东亚副热带地区中东太平洋的纬向海平面气压梯度首先在中纬度发生反转,即西低东高(相应于西暖东冷)。中国东部副热带地区出现加热中心并伴有上升运动,强度逐渐增强,并伸展至对流层顶,其强度及对流高度与热带地区相当,对流层中低层大气呈对流不稳定,降水已具有对流性降水性质。与此同时,南海西太平洋地区仍在副热带高压控制之下,盛行下沉运动,无降水产生,南海夏季风及其相应的水汽输送尚未建立。东亚副热带季风雨带的建立(3月底4月初)早于热带夏季风雨带,两雨带分别具有独立的热源中心和上升运动。南海夏季风即将爆发之际,赤道地区加热中心快速北移至南海地区,与副热带地区热源相互作用。

2013年南疆两场罕见暴雨落区和强度的对比分析

对比分析了2013年5月26—28日和6月15—18日南疆两场罕见的暴雨过程,揭示了6月15—18日暴雨落区位置偏北、强度更强、持续时间更长的成因。6月15—18日暴雨的环流经向度更大,高、中、低纬低槽同位相叠加,环流形势属北槽南涡型,地面高压范围大且主体偏北,表现为冷锋涡旋云系,因此暴雨落区偏北、范围更大;6月暴雨的低层水汽输送更强、低层水汽输送时间更长,主要表现为:有西方+南方+东方3条水汽输送路径(5月的暴雨仅有西方路径),700hPa以下高度、水汽通量>4×10-3g·cm-1·hPa-1·s-1持续了42h(5月的暴雨仅持续12 h),>4×10-3g·cm-1·hPa-1·s-1的水汽输送层达到600 hPa(5月的暴雨为700 hPa),低层水汽输送最强值为12×10-3g·cm-1·hPa-1·s-1(5月的暴雨为10×10-3g·cm-1·hPa-1·s-1),因此强度更强、持续时间更长;中尺度切变线和涌线在暴雨落区预报中具有一定的指示意义。

青藏高原东南部MCC的地域特点分析

青藏高原东南部是一个对流天气频繁发生的地区.在该地区生成发展的MCC不仅给当地造成大范围的雷电和强降水天气,还对长江中下游地区的天气产生明显的影响.文中通过对2001～2002年6～9月发生在该地区的16个MCC个例的分析,得出其具有明显的地域特点:(1) MCC最易发生在100°E附近的横断山脉地区和105°E附近的成都平原地区,且后者多于前者;(2) 它们都具有生命史短,水平尺度较小和生消变化快的特点,但东部型生消时间晚,降水量大;西部型生消时间早,降水量小;(3) 东部型和西部型MCC发生前的环流背景和成熟阶段的垂直结构也有明显不同.东部型MCC在形成前中低层有明显的水汽输送,在成熟阶段中低层有较强的正涡度环流,有较弱的垂直风切变,具有较为典型的MCC特征;而西部型MCC在形成前中低层水汽输送不明显,成熟阶段的正涡度环流不强,处于较强高空急流的正下方,具有与强风暴相类似的一些特征.

引起陕北暴雨的西北涡特征分析

利用2010-2019年地面自动站资料、探空资料和NCEP 1°×1°逐6 h再分析资料,对陕北地区西北涡暴雨个例进行统计和合成分析。结果表明:陕北暴雨有1/3以上是由西北涡引起,基本都发生在7-8月;西北涡多于青海西部生成,一般东移36~48 h后可造成陕北地区暴雨天气;陕北西北涡暴雨是在高空急流、高空槽、西太平洋副热带高压、700 hPa西北涡以及低层偏南偏东气流共同作用下产生的。对西北涡的结构研究表明,一方面700 hPa正涡度中心东南侧由于高层辐散、低层辐合的共同作用造成显著上升运动,这一区域正好对应暴雨落区;另一方面陕北处于高能高湿区中,并有偏南和偏东两条水汽通道将充沛的水汽输送至陕北并在此辐合上升,为暴雨的产生提供了有利的不稳定能量和水汽条件。

溪洛渡水电站2016年初夏首场暴雨诊断分析

利用NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料、FY-2E逐小时相当黑体温度（TBB）、自动站实时观测资料等对2016年初夏溪洛渡水电站首场暴雨进行诊断分析。结果表明：本次过程是由于西南涡生成并且移出源地引发的;700h Pa以下的水汽输送是溪洛渡坝区暴雨的水汽来源;800-600h Pa的正涡度区和垂直上升运动区对应较好,是重要的动力条件;CAPE值和Δθse（500-850）明显减小可以看成是对流性降水向稳定性降水转变的指标;当溪洛渡坝区位于TBB值≤-62℃的云罩内时降雨强度最强;近地面层弱冷空气的侵入使降雨强度更加剧烈。

2004-07-16河南省特大暴雨过程螺旋度分析

应用螺旋度理论对2004年7月16～17日河南省特大暴雨天气过程进行了诊断分析.结果表明:螺旋度分布与低层天气系统有很好的对应关系,暴雨过程中相对垂直螺旋度大值区长轴始终与低层南北向切变线走向一致;大暴雨区与低空水平螺旋度大值区长轴走向一致,且与水平螺旋度梯度≥130 m·s-2的区域基本对应;暴雨首先产生在高湿中心与不稳定能量中心相重叠区域,并随相对垂直螺旋度正值增大而增强,且与水汽输送区相对应.