“7.25”鹤北镇局地极端强降水的成因分析

2018年7月24日傍晚至25日白天,黑龙江省自西向东出现了一次区域性的暴雨和局地极端短时强降水天气过程。利用常规资料对25日黑龙江省鹤北镇形成的局地极端短时强降水原因进行分析。结果表明:此次极端强降水过程是由多种影响系统共同作用造成的,通过订正探空站,其对流不稳定能量增加,层结曲线表现为明显的短时强降水特征,暖云层厚度大,降水效率高,此次降水过程是以积云为主的混合性降水回波,强回波中心强度多为50 dBz以下,且垂直方向上高度均在融化层以下,表明产生此次极端短时强降水的特征为低质心的热带海洋型降水。

2017年5月7日广州极端强降水对流系统结构、触发和维持机制

2017年5月7日,广州市增城区新塘镇等地出现了小时雨量超过180mm、3h雨量超过330mm的极端强降水事件(简称"5·7"极端强降水事件),导致了严重的经济损失。这次过程的高强度降水分为两个主要阶段:花都区降水和增城区降水,每个阶段的强降水均集中在2~3h内,最大分钟级降水达到了5mm的强度,增城区新塘镇184.4mm的极端小时雨量中约120mm的雨量是在05:30—06:00的半小时内产生的。地闪监测显示,对流发展的第一阶段伴有较少的负地闪,第二阶段仅伴有几个闪电。雷达和卫星资料显示,强降水对流系统具有空间尺度小,发展迅速的特征;但发展成熟阶段的反射率因子大值区和卫星低TBB区在空间上出现明显偏离。强倾斜上升气流可能是造成反射率因子大值区和卫星低TBB区空间偏离的原因。雷达资料垂直剖面显示,对流具有回波顶高较低、云底高度低、强回波质心低等低质心暖云降水的特征。地势分布和辐射降温是花都北部低温中心的主要成因,大尺度弱冷空气和冷中心伴随的地形的共同作用,使得偏南暖湿气流向北移动受阻后,在花都地形的强迫抬升下触发了对流。偏南暖湿气流的持续输送、花都地形的阻挡和冷池的作用是01—03时对流维持的主要原因,弱冷空气的南下对03—04时对流系统的快速南移起到了重要作用,而冷池驱动的对流发展模型可以解释增城地区05—06时对流的较长时间维持。弱的环境引导气流和偏南暖湿气流使得高效的低质心、高效率强降水对流系统较长时间影响同一局地区域,从而导致了花都和增城两地局地极端强降水的出现。

2017年鹰潭市城区暴雨天气与回波特征分析

使用MICAPS常规天气、江西WebGIS雷达拼图、自动气象站等资料,采用天气学中尺度天气分析方法和雷达回波图像形态分析方法,对2017年5次鹰潭市城区暴雨过程进行分析,结果表明:鹰潭5次城区暴雨有2种降水类型:一是对流型降水,二是混合型降水。对流型强雨带呈东北~西南走向的带状;混合型雨带主要呈东~西或西南~东北走向。造成鹰潭暴雨的主要天气系统有地面倒槽、准静止锋、地面辐合线、地面气旋等;925hPa至500hPa常常伴有西南急流、低涡、切变线,其中850hPa都存在一个比湿的大值区;200hPa常处在高空急流区的右侧、分流区内。V-3θ图上露点假相当位温曲线、饱和假相当位温曲线呈现“一”字形横向平直分布和竖向准重合型,对流层水汽充沛且深厚,水汽极易饱和,降水效率高,十分利于产生暴雨、大暴雨天气。造成鹰潭城市暴雨的雷达回波特征主要是絮状回波带,回波单体强度虽然不强,但维持时间长,反复经过一地,单体回波呈现“列车效应”,最后形成暴雨或大暴雨天气。锋面回波带和锋前暖区的超级单体、强回波单体和短带回波,也会形成短时强降水而产生暴雨。在垂直剖面图上,对流性降水的强回波单体回波0dBz上沿达到12km以上,45dBz强回波顶高超过6km;回波中心强度达到55~60dBz,有时在强回波上方出现旁瓣造成的虚假回波。混合型降水回波的0dBz上沿在12km左右,但45dBz强回波顶高不超过6km,属于典型“低质心”降水形式。

2017年5月7日广州特大暴雨微物理特征及其触发维持机制分析

2017年5月7日,广州经历了一次罕见的局地特大暴雨事件,刷新了多个雨量历史纪录,造成了严重的国民财产损失。本文利用双偏振雷达、二维雨滴谱仪、微波辐射计和风廓线雷达等多种新型探测资料,分析这次短时暴雨的演变过程和降水特征,并通过大气环境诊断和双多普勒雷达风场反演方法研究其维持机制。结果表明,此次降水过程发生在弱天气系统强迫条件下,大气层结表现为弱对流抑制、低抬升凝结高度、中等对流有效位能、较厚的暖云层,低层受暖湿气流影响但无明显急流。强降水是由中尺度对流系统直接产生的。午夜至凌晨的初始对流主要由偏南暖湿气流与地形相互作用产生,对流单体不断在后部触发并逐渐形成准静止的对流雨带;黎明至早晨,新生对流单体沿着成熟的强降水风暴出流与低层偏南暖湿气流的交界不断激发,后向传播过程更为显著,形成回波列车效应;此后降水以组织化的对流雨带不断南移。此次暴雨过程中的对流云团为典型的低质心降水云团,降水雨滴谱在高湿环境中表现为暖性降水的特征(小雨滴浓度非常高),但同时存在部分大粒子,从而导致更高的降水效率和局地强降水。不断加强的低层偏南暖湿气流对于对流系统的发展和维持具有重要作用。

2022年6月上饶市极端暴雨天气过程成因分析

基于常规气象观测资料、ERA50.25°×0.25°再分析数据和雷达观测资料对2022年6月上饶市的一次极端暴雨过程进行天气学动力诊断和成因分析,结果表明:(1)此次持续性暴雨过程是南海季风暴发、西风带系统东移、东北冷涡后部偏弱的冷空气南下、副热带高压稳定维持共同作用的结果。(2)江西东北部的对流层高层处于高空急流的入口区和低层辐合区叠加,上下抽吸作用加强了暖湿气流的垂直上升运动。(3)冷暖气团长时间在赣东北对峙,是暴雨长时间在赣东北维持的原因,远高于大气可降水量的气候态(近5年),为极端强降水提供了异常强盛的水汽条件。