季风低压诱发2018年8月广东特大暴雨过程分析

利用NCEP/FNL再分析资料和中尺度数值模拟方法探讨2018年8月27日—9月1日季风低压环境下广东特大暴雨过程的形成成因。利用扰动天气图方法分析发现,季风低压和西南急流为此次广东暴雨过程提供了有利的水汽条件和能量条件。熵变零线位置与降水落区位置有较好的对应,零线处能量有最大累积,有利于暴雨的发生发展,对预报暴雨降水落区有一定的指示意义。为进一步验证季风低压的影响机制,构建不同季风低压尺度的敏感性试验,即通过滤去季风低压环流中的扰动分量来改变季风低压的强度。结果表明:暴雨强度与季风低压尺度和强度存在密切的关系。当季风低压强度较强时,暴雨过程总雨量强;当季风低压强度较弱时,降水大为减少甚至无降水。诊断分析指出,能量螺旋度指数能够较好反映出不同情形下降水发生发展,在季风低压背景下,暴雨区能量螺旋度指数较大,降水强度较强。反之,随着季风低压强度减弱,能量螺旋度指数减小,降水减弱。

华南季风低压暴雨及其结构分析

文中对2005年夏季华南的一次季风低压大暴雨过程进行了诊断分析,讨论了该季风低压的三维结构,并将其与南亚季风低压和梅雨锋上低压系统的结构进行了对比分析。结果表明,这次暴雨过程由华南季风低压直接引起,造成大暴雨的季风低压产生在有利的大尺度环流背景下。这次华南季风低压的三维结构特征为:在水平方向上,季风低压的南侧是一条对流云带,在对流层中低层,季风低压基本上处于对流不稳定并伴随有较强的上升运动;它对应中低层的湿舌、辐合区和很强的正涡度带。在垂直方向上,季风低压在对流层中低层有明显的气旋性环流,在300 hPa以上无反映。它对应低层辐合和气旋性涡度,高层辐散和反气旋性涡度。季风低压的上升气流可达对流层高层,主要上升运动区位于低压的西侧,主要下沉运动区位于低压的东侧。季风低压南侧有低空急流存在,但高层急流并不明显;季风低压的热力结构为上暖下冷。华南季风低压的轴线随高度向东南方向倾斜。这种种特征,与南亚季风低压和梅雨锋低压均有较大不同。

一次引发南亚大暴雨的季风低压结构、涡度与水汽收支分析

对2003年夏季风期间,7月24～28日印度季风槽内季风低压发展西移与阿拉伯海中尺度低压合并引发南亚的一次大暴雨过程进行了诊断分析,探讨了印度季风槽、季风低压的三维结构以及低压区域的涡度、水汽收支.揭示和确认了一些事实:1)印度季风槽区对流层中下层存在明显的风场切变,槽区高温高湿,为单一性质的热带气团,低层为对流不稳定,槽区对应正涡度区;2)季风低压是一较深厚系统.动力结构为低层正涡度,高层负涡度,低层辐合,高层辐散.其西移速度约500 km·d.季风低压北侧整层为深厚的东风,南侧在对流层中低层为西风,在高层为东风.热力结构在低层(700～800 hPa)间存在弱冷区,而中高层几乎为暖心结构.低压对应高湿区,低压中心西侧整层为相对湿度大值区;3)季风低压的发展过程中,低层的辐合场制造正涡度,促进低压的发展;4)低压区水汽强烈辐合,西边界输入量最大.在此研究工作的基础上,作者还比较了夏季风期间南亚印度季风槽和东亚梅雨锋系统的异同.

南海季风低压的活动及其降水分析

本文对1973～1986年在南海生成的季风低压的时空分布、路径及其降水特征等进行了统计分析和天气学研究。选择1986年6月下旬和1985年8月中旬两个季风低压过程,对其物理量作了计算,讨论了季风低压登陆后各物理量对降水造成的影响。

“18·8”广东季风低压持续性特大暴雨成因分析

利用NCEP FNL 1°×1°再分析、地面观测和广东雷达等资料,对2018年8月27日-9月1日广东季风低压持续性特大暴雨过程进行了综合分析,主要结论如下:(1)在南亚高压稳定少动、西太平洋副热带高压呈异常双脊形态、强盛的西南季风低空急流北抬的大尺度环流背景下,季风低压显著发生发展并缓慢偏西移,促使本次广东持续性特大暴雨过程的发生。(2)季风低压的生命史可划分为两个阶段:波动加强阶段与减弱消亡阶段。季风低压强度演变与暴雨落区范围大小的逐日分布是同步,但与日最大降水量逐日演变不完全同步。在低压由强转弱并加速远离阶段(8月30日),处于季风低压外围倒槽区的粤东地区却发生了破纪录的极端暴雨。(3)粤东极端暴雨发生在边界层动力辐合及水汽辐合最强、对流层中低层的层结最不稳定阶段,中层南海高压与季风低压的相互作用为暴雨增幅提供了有利条件。来自海洋的偏南暖湿气流北推与前期MCS冷池出流相互作用导致粤东沿海地面辐合线的形成,辐合线西段受莲花山脉地形阻挡和抬升作用长时间停滞维持,致使极端强降水回波的触发和维持。(4)雷达回波演变可划分为三个阶段:块状弱回波西移阶段、带状回波叠加强短雨带东北移阶段和回波减弱东南移阶段。强降水回波呈典型的低质心暖云对流降水结构。

“18·8”广东季风低压持续性特大暴雨水汽输送特征

利用NCEP再分析资料、地面观测资料和GDAS资料,对2018年8月27日-9月1日广东受季风低压影响发生的超历史极值、持续性特大暴雨天气过程的水汽输送特征进行了详细分析,同时利用Hysplit后向轨迹模式对水汽来源进行了诊断分析。结果表明:持续性特大暴雨过程期间,我国华南沿海为北半球的水汽汇合区,水汽主要来源于印度洋,经印度半岛北上至青藏高原南部向东转进入华南上空;另一部分水汽来源于西北太平洋和南海地区,三支水汽汇聚于华南上空,建立了稳定、持续的水汽输送通道,使得此次特大暴雨过程范围广、持续时间长。降水发生前期水汽辐合中心位于华南东部沿海,29日开始逐渐向西移动,于夜间达到峰值,水汽辐合最为明显,31日夜间其中心进一步西移并趋于减弱;水汽通量势函数高值区的变化与此次过程中降水峰值的逐日变化对应良好。逐日水汽辐合表现出明显的日变化特点,白天水汽辐合减弱,夜间明显加强,此次持续性特大暴雨过程呈现出季风降水特征。华南区域南边界是主要的水汽输入边界,且水汽输入主要集中在低层,尤其是华南中东部南边界的水汽输入量持续较高;29日夜间开始华南区域南边界的水汽输入量明显增大,30日达到最大,与大范围大暴雨和特大暴雨的区域及时段基本吻合。

季风低压对台风生成影响的观测分析

选取2007年和2009年发生的4个季风低压个例,利用FNL资料和CMORPH卫星反演的降水资料,采用多尺度环流分析法,对西北太平洋季风环流的多尺度特征进行了分析,研究季风低压对台风生成的可能影响。分析发现:季风低压生成于季风槽中,其天气尺度波列的气旋性环流中。虽然以季风槽为特点的低频环流为台风生成提供大尺度气候条件,但是季风低压通过进一步提供较大的正相对涡度,可以有效减小Rossby变形半径,促进热带低压中中尺度对流系统的相互作用和合并,有利于台风的生成。

双季风低压影响下的一次内陆山地暴雨成因分析

利用地面观测资料、台风路径数据、FY-2G卫星TBB资料以及NCEP再分析资料,对2019年7月攀西地区西部高海拔山区的一次暴雨天气成因进行了天气学诊断分析,结果表明:在这次山地暴雨过程中,南海季风低压发展形成的热带风暴“木恩”与印度季风低压的低层外围气流在攀西地区西部交汇并显著辐合。同时,地形对低层的暖湿气流存在强迫抬升作用,低层中尺度辐合线的位置和强度与中尺度对流性云团有较好的对应关系;低层显著的水汽辐合、中层强烈的上升运动以及低层不稳定能量的维持都有利于暴雨的产生。

季风低压引发的紫金县持续性降雨过程分析

文章利用地面常规气象观测资料、NCEP1°×1°和NCEP2.5°×2.5°再分析资料,对2018年8月末发生在紫金县的一次由季风低压和急流引发的局地特大暴雨降水过程进行分析。分析表明:此次降水过程是在“两槽一脊”的环流背景下,受季风低压、季风槽和中低层暖式切变的共同影响下发生的,是一次典型的后汛期季风暴雨降水过程;低层的负水汽通量散度和急流风速带是导致此次持续性降雨过程的必要条件,而中低层的比湿变化可能与降雨强度有一定的联系,同时低空急流带北翘发展阶段与紫金县连续出现短时强降雨的时段相对应。

东亚夏季风成因的数值试验

本文应用中科院大气所二室设计的二层球谱模式,并引入 OSU 二层格点模式的物理过程,模拟了5月东亚夏季风的形成。通过四个试验的分析对比,揭示出:5月东亚季风的越赤道气流并不出现在105°E 附近,它位于45°—90°E 之间,但分析表明来自南半球的影响并不重要;海陆热力差异对低层西南风的形成起了一定的作用,但以地形的作用占主要,地形的动力作用在高原东南侧形成一个低压或槽,热力作用又使得它们加强并移近高原,于是形成了季风低压和季风槽。

2018年8月31日广东热带扰动龙卷天气分析

利用现场灾调资料、Micaps资料、地面加密自动站和广州SA雷达资料等,对2018年8月31日广州番禺龙卷天气过程进行分析。结果表明:该次龙卷发生在14:25前后,路径长度约80 m,最大破坏宽度约52 m,破坏等级为EF1级。龙卷发生在季风低压活动天气背景下,中低空西南急流的叠加交汇及低层辐合、高层辐散的配置为龙卷的发生提供了有利的天气尺度条件;较大的对流有效位能、深厚的湿层和极低的抬升凝结高度为龙卷的发生提供了充足的对流不稳定能量和水汽条件;较大的低空垂直风切变、较大的风暴相对螺旋度和较大的能量螺旋度,为超级单体风暴的发生提供了有利的动力条件,地面中尺度辐合线和小尺度涡旋是对流风暴触发的有利中小尺度系统;龙卷产生在微型超级单体风暴中,伴有弱中气旋,龙卷触地前后伴有风暴质心明显下降、中气旋强度增强和直径尺寸明显缩小等特征。

初夏干旱及多雨年代的高原季风环流特征

地处青藏高原东侧的四川盆地西部,春至初夏常有干旱发生,形成了一种气候规律。为了与7—8月份出现的伏旱有所区别,我们把这段时期出现的干旱称为夏旱。我国是世界著名的季风区,无论旱、涝无不与季风活动年际之间的变化相联系。青藏高原的存在又增加了东亚季风的复杂性和特殊性。基于这样的原因,在本文里。

2014年8月西北太平洋和南海无TC生成之原因分析

利用常规气象观测资料、NCEP/NCAR 1°×1°的月平均再分析资料、NOAA卫星观测的OLR资料和中国气象局台风年鉴资料,对2014年8月西北太平洋和南海无TC生成的原因进行了诊断分析,结果表明:极地冷空气南侵,造成8月上中旬副热带高压偏东偏南,下旬冷空气减弱,副热带高压偏西偏南,致使副热带高压南侧偏东信风与赤道西风的汇合区位置异常偏南;马斯克林高压偏弱,导致索马里急流和东印度洋越赤道气流也弱,印度半岛中低层季风低压或季风槽极其不活跃。澳大利亚高压路径偏东或偏西和势力偏弱,则南海南部越赤道气流亦弱。8月上中旬台风主要源地的海表温度明显偏低,不能酿成低层高温高湿的大气;月内西北太平洋和南海大气的对流活动很弱,层结较稳定、风速垂直切变大,均不利于TC发生发展。在南海到菲律宾以东洋面低层为弱的正涡度区和负散度区,有辐合上升运动,但垂直速度很小,不能满足TC尺度的环流发生和发展;南亚高压和副高南侧东风扰动造成对流层高层为弱上升区,不能形成高空辐散机制,不利于上升气流维持和加强。故此,8月在异常偏南的ITCZ中生成的4个热带扰动最终均未能发展成台风。

2018年8月深圳一次连续暴雨过程初步分析

利用NCEP FNL 1°×1°再分析资料、自动气象站数据和风廓线雷达等资料,对2018年8月28日至31日由季风低压造成的深圳连续暴雨过程进行了初步分析。结果表明:连续暴雨期间,南亚高压稳定少动,西北太平洋副热带高压呈双脊型并缓慢西伸,北脊阻挡西南季风北上,使得季风低压在双脊之间缓慢西移并发展加强,为持续暴雨发生提供了必要的大尺度环流条件。强盛时期的季风低压垂直伸展范围约8~9 km,直至对流层中层,与副高之间气压梯度加大,导致低空急流加强并向下传播,深厚的急流区为暴雨提供充足的水汽和能量。低空急流的向下传播时间早于短时强降水发生0.5~1 h。925 hPa及其以下的对流层底层风场呈气旋式辐合,是重要的抬升触发条件。而1 km以下风场由西南风转为偏南风,在地形抬升作用下加速上升运动,最大垂直上升速度达0.5 Pa/s,地形对降水具有显著的增幅作用。

“18.8”粤东暴雨中心极端强降水“列车效应”分析

2018年8月30-31日广东出现一次超历史记录的极端强降水过程,惠东高潭24 h雨量达1 056.7 mm,采用广东省区域雷达拼图产品、MICAPS实况、CFSR逐6 h再分析资料(水平分辨率0.5°×0.5°),以及广东省国家级地面气象观测站和区域自动站资料,着重分析了此次过程中"列车效应"的演变特征。结果表明:"列车效应"发生在缓慢移动的季风低压诱发的有利大气环流背景下,最显著的特点是水汽通量散度和假相当位温大值区主要存在于925 hPa及其以下的边界层中,且在强降水发生时段汕尾附近地区边界层风向由西南风逐渐逆时针转为偏南风,在汕尾中部附近地区形成气流辐合上升;MβCS中多单体对流风暴沿西南季风和莲花山山脉走势自西南向东北方向传播;地面中尺度辐合线以及低空西南-偏南暖湿气流的脉冲,以及惠东高潭附近的特殊地形分布触发了此次过程中"列车效应"的发生发展,从而引发了高潭创历史记录的极端强降水过程。

影响我国东北地区夏季持续低温的一些环流因子分析

我们在文献[1]讨论了夏季100毫巴层南亚高压的强弱与东北地区6～9月气温的高低存在着正相关。南亚地区的高压是100毫巴层夏季特有系统,但在地面气压场上,该地区是一个低压,著名的印度季风低压,就在青藏高原的南侧。因此,对于西藏南部及印巴次大陆地区低压的强弱及其季节变化的探讨,引起许多学者的重视。100毫巴层的南亚高压与该地区海平面低压的关系,拉梅奇[2],朱福康[3]等虽也有讨论。

“2018·8”特大暴雨过程的诊断分析

利用地面气象观测资料和NCEP2.5°×2.5°再分析资料,对“2018·8”特大暴雨过程从动力、水汽和不稳定条件等方面进行诊断分析。结果表明:该次特大暴雨过程主要是季风低压与西南季风配合下造成的;西南暖湿气流为该次过程提供源源不断的水汽输送;特大暴雨区高层辐散低层辐合的高低空配置为暴雨维持提供有利的条件。850hPa假相当位温随高度递减,700hPa以下湿位涡MPV1均为负值,表明暴雨区对流层中低层均为对流层不稳定区;MPV2的正值区逐渐向850hPa以上移动,说明大气的斜压性特别强,一旦有不稳定能量释放的触发机制将发生强对流天气。

两次西行台风登陆对凉山州影响对比分析

通过利用实况资料和NCEP1°×1°再分析资料对2019年影响凉山州地区的两次西行台风"木恩"和"韦帕"进行分析,结合高空影响系统和物理量场来总结两次过程中强降雨持续时间和落区的异同点。结果表明:两次过程的影响系统有较多的相似点,副热带高压和印度季风低压位置和过程持续时间和落区有很大相关性;台风对两次过程的水汽输送都有较大贡献,属于台风造成的远距离强降水;暴雨落区与两次过程的上升运动大值区对应较好。

青藏高原500hpa高压的活动与东亚大型天气系统的演变

本文着重分析了青藏高原500hpa高压因伊朗高压脊东伸、分裂产生过程中和东移过程中,西风带波动、印度季风低压以及100hpa层流型的一系列变化,从而说明青藏高原500hpa高压产生和东移的环流背景。

对天气的不可预报性的看法

紊乱论(Chaos theory)中很大一部分源于对地球大气属性的理解.当今,众多气象学家正应用紊乱论评价气候和天气预报的可靠性程度.