华北平原中尺度对流复合体发生的环境和条件

中尺度对流复合体 (MCC)会给华北平原带来暴雨灾害。在对MCC普查的基础上 ,选取发生在华北平原上的 3个典型个例合成出代表MCC发生前的环境场 ,并通过诊断分析考察了华北平原发生MCC的条件。结果表明 ,华北平原发生MCC的环境既不同于我国南方的MCC ,也不同于北美。对于具有明显夜发性的MCC ,所得到的MCC发生环境和条件 ,对预报当天傍晚华北平原是否有MCC发生有一定的参考价值。

我国南方地区的中尺度对流复合体

根据日本ＧＭＳ资料和部分常规资料，对我国南方地区春末夏初的１０个中尺度对流复合体（ＭＣＣＳ）做了分析。它们的基本特征与美国ＭＣＣ相近，它们主要活动在夜间，一般在山地背风一侧斜坡上或坡底附近形成；并在对流层中低层中低纬度地区几个天气系统的迭加处获得发展；向东们南方向移动，与７００～５００ｈＰａ之间的平均气流方向大体一致，冷云罩面积约为１．４×１０￣５ｋｍ￣２，比美洲的（２～３×１０￣５ｋｍ￣２）略小；持续时间为１２小时左右，比美洲的（１０小时）稍长。云区形状呈椭圆形，但伤心率≥０．６．云顶最低温度一般在一８６℃以下，出现在冷云罩面积达到最大之前４～６小时。

突发性暴雨的中尺度对流复合体环境条件的个例分析

本文给出了 2 0 0 1年 8月 2 4～ 2 5日在 50 0hPa西北气流下产生的对流云团单体合并、加强形成中尺度对流复合体 (简称MCC)的发展过程 ,并对其发生的环境条件进行了分析。结果表明 ,当低层水汽充足、局地大气具有潜在不稳定能量和适当的触发条件时 ,在 50 0hPa西北气流控制的地区会出现中尺度对流复合体 ,产生强降水天气。本次过程主要是低层气流的辐合造成水汽、能量的聚积 ,低层的增暖增湿 ,高层的干冷空气入侵 ,形成了强的对流不稳定区 ;中尺度扰动及低空偏南气流在地面静止锋上被迫抬升 ,引起中尺度对流云团发展合并 ,是MCC生成的主要机制。

四川中尺度对流复合体特征分析

依据2012年5-10月实况观测资料,逐小时自动站资料,雷达资料,闪电资料以及红外云图资料,统计分析了四川MCC特点.四川MCC主要分布在盆地,具有典型的夜发性特征,在发展初期具有闪电频次突增的特点;移动方向与500~700hPa引导气流密切相关;不同的MCC,云顶亮温与小时雨强及强降水面积没有必然的联系;同一MCC,云顶亮温达到最冷前后,小时雨强及强降水面积也趋于最大.显著西南气流、低层辐合流场以及地面暖低压有利于MCC的形成;在其形成、发展期间,200hPa在35-45°N范围内有东西向带状高空急流,南压高压脊线多数位于29-30°N,副高脊线普遍位于26°N及以南区域;MCC维持期间,具有辐合层次深厚的特点.MCC形成时段是由一系列对流高度不同,质心高度分布不均、水平尺度差异较大的中-γ、中-β对流单体组成;发展旺盛阶段主要由中-β尺度系统构成,质心低,对流旺盛;消亡阶段则表现为对流高度降低,强度迅速减弱,以层状云降水回波为主要特征.

中国大陆中尺度对流复合体的环境场演变特征

采用合成分析方法，将中国大陆中尺度对流复合体的生命史划分为７ 个子阶段，详细探讨ＭＣＣ演变过程中的能量生消特征。结果表明：在ＭＣＣ的持续阶段，５００ｈＰａ 以下始终有深厚不稳定层存在，不稳定度渐渐减小，水汽、热量从西南和偏南方进入ＭＣＣ，最大通量值出现在９００～５００ ｈＰａ 高度。高、低、中空环流配合对ＭＣＣ的启动和发展有重要意义。

常规资料揭示的中尺度对流复合体的环流结构

用常规地面和高空资料考察了发生在１９９２年７月２３—２４日的中尺度对流复合体（ＭＣＣ）的环流结构。涡度和散度场的客观分析清楚地展示出ＭＣＣ的中－α尺度环流。在对流层上部（３００ｈＰａ以上）是一个中尺度反气旋式辐散环流，在对流层下部（以７００ｈＰａ为中心）是一个气旋式辐合环流。这种环流结构是与ＭＣＣ的热力结构（对流层中高层的暧心和近地面的冷堆）相一致的。在５００ｈＰａ上没有发现北美ＭＣＣ所具有的中层涡旋。在地面上是一对正负涡度（北部为负南部为正）与ＭＣＣ相配合，而不是象北美ＭＣＣ中的地面中－高压和尾部低压。文中给出了ＭＣＣ环流的概念模式。

低纬高原地区一次中尺度对流复合体个例研究

利用地球静止气象卫星（GMS） 资料和有限区域暴雨预报模式（HLAFS）分析场，对1999年6月 6日低纬高原地区发生的一次中尺度对流复合体（MCC）进行了分析。研究结果表明，MCC发生在副热带高压与滇缅高压之间辐合区中；受两高之间辐合区及云贵高原地形的影响，MCC位于 500 hPa一个明显的中尺度辐合线上，垂直速度中心强度比其他地区的 MCC约大 1倍，无辐散层位于 400～500 hPa之间，北侧准静止锋锋区很强。

华北南部产生中尺度对流复合体的环境条件分析

文章通过１９９６年７月３０日中尺度对流复合体（ＭＣＣ）的诊断分析，对盛夏华北南部集中出现ＭＣＣ的原因进行了探讨．指出：华北南部ＭＣＣ产生于控制黄淮上空的带状副热带高压西北部边缘．低空的暖湿偏南气流在静止锋上被强迫抬升，引起中尺度对流云团不断新生、合并，是ＭＣＣ生成的主要机制．而华北南部地区西靠太行山脉、东临黄海和渤海的地理环境有利于高温区在这一带形成，以及鲁中山区的阻滞作用有利于地面静止锋形成、加强，则是ＭＣＣ集中出现于华北南部的重要地方性因素．

东北地区中尺度对流复合体的卫星云图特征

通过１０年（１９８３—１９９２年）卫星云图资料的分析，综合归纳了东北地区中尺度对流复合体（ＮＭＣＣ）的基本特征及其发展演变过程。由于受地理条件的影响，ＮＭＣＣ与美国大平原以及我国西北和华北平原上的ＭＣＣ有明显差别，作为一类特殊的对流性天气系统，ＮＭＣＣ与一般中尺度对流云团特征有明显差异。

低纬高原一次中尺度对流复合体结构的数值模拟分析

采用非静力MM5模式对2001年8月24日发生在低纬高原的一次中尺度对流复合体 (MCC) 过程进行了数值模拟。分析表明, 模拟结果基本再现了发生 MCC的大中尺度背景场, 嵌套细网格区域内模拟结果较好地反映了MCC的空间结构, 特别是清晰给出了 MCC中的湿中性垂直运动特征。同时对相当位温θe鞍型场中心区的湿中性垂直运动进行了分析, 揭示了湿中性结构与低层辐合对垂直运动在 MCC维持发展中的重要作用, 使我们进一步认识了MCC结构的动力 热力意义。而由这次 MCC所造成的持续时间较长的大暴雨, 正是θe鞍型场中心区湿中性垂直运动、大量暖湿气流的稳定供应和大片低空扰动共同作用的结果。

一个中尺度对流复合体的诊断分析

本文对1988年6月10日至11日发生在长江中游的一次MCC暴雨过程进行了较细致的天气动力学分析,揭示了该例中的云团特征、环境流场和动力、热力学特征。

西南地区一次对流复合体调控下的对流层向平流层输送的特征及机制

利用WRF模式对2009年6月发生在西南地区的一次中尺度对流复合体(Mesoscale Convective Complex,MCC)天气过程进行了数值模拟,结合HYSPLIT拉格朗日轨迹分析,研究了此次强对流天气调控下的对流层向平流层输送(Troposphere-to-Stratosphere transport,TST)的特征与机制。结果表明:1)MCC内对流层顶附近的粒子有两个源区,短期内(6 h内)来源于西南区低层的空气占比很大,随着时间增加(累积到12 h以上),来自北区中高层的空气逐渐增加;前者与MCC及爆发前的西南低空急流有关,后者由北方高空槽后气流引导。2)MCC下方边界层粒子向平流层输送时,分别受周边的两个大尺度系统共同作用。最终24.2%的边界层粒子能进入平流层,其中大部分被MCC强对流垂直迅速向上输送到对流层顶,随后受南亚高压南侧外围环流影响,转而向西移动进入平流层,而少部分是脱离MCC后的粒子,随西南气流向东北输送,遇到中纬度锋面系统,经缓慢的锋面爬升和快速的西风急流共同作用,向东输送到日本上空后进入平流层。

一次中尺度对流复合体致洪暴雨成因分析

为了探索陕西暴雨天气发生发展的机制,采用天气学、动力诊断等方法对2011年7月5～6日陕西南部出现的暴雨过程进行分析。结果表明:中尺度对流复合体是造成此次暴雨的直接原因,强降水发生在中尺度对流复合体云顶亮温北边界的等值线密集区;沿海至陕西建立起水汽和温湿能的输送通道,高温高湿的暖湿空气源源不断地向暴雨区输送;不同暴雨阶段的中低层大气稳定性有明显的差异,对流不稳定和条件性对称不稳定是暴雨发展维持的重要机制;对流层低层较大的垂直螺旋度东侧可能预示着大暴雨的发生。

一次中尺度对流复合体的分析

本文对一九八九年六月六日十九时至七日十时的一次Mcc过程进行了分析。结果表明,这次Mcc的产生是由于β中尺度对流云团的合并而造成的;它是沿着850hPa切变线南侧2个纬距内向东移动的;它的东北方新生的对流云团促使了Mcc的消亡并产生了强降水天气现象。

鲁中生成中尺度对流复合体的环境条件分析

结合１９９６年７月３０日鲁中地区中尺度对流复合体（ＭＣＣ）的诊断分析，对盛 夏鲁中生成ＭＣＣ的条件，进行了分析探讨。指出：鲁中ＭＣＣ产生在西太平洋副 热带高压西北部边缘潜在不稳定区内的东西向切变、静止锋附近。低空暖湿的偏南 气流，在静止锋上被强迫抬升，引起中尺度对流云团不断新生、合并，是ＭＣＣ生 成的主要机制之一。而山东西近太行山，东临黄、渤海的特殊地理环境有利于相对 高温区在鲁中一带形成；以及鲁中山区对北方南下弱冷空气的阻滞有利于地面静止 锋区在鲁中一带加强，可能是鲁中集中出现ＭＣＣ的重要地方性因素。

我国西南-华南地区中尺度对流复合体(MCC)的研究

本文普查了1983—1986年4—9月我国西南-华南地区MCC活动的基本特征。并以一个典型的例子讨论它的形成和成熟期的结构、云顶黑体温度(T_(BB))演变过程及降水等。

一次黄海之滨中尺度对流复合体多尺度结构特征观测研究

2006年7月3日傍晚到4日凌晨,苏北到黄海的一个中尺度对流复合体(MCC)产生了系列龙卷、直线型对流大风和强降水,利用常规高空地面观测、区域自动气象站、卫星云图以及多普勒天气雷达资料,详细分析此次中尺度对流复合体的结构和产生的天气背景。主要结论如下:(1)该中尺度对流复合体高层为对应分离背景场的强辐散,中层在副热带高压西北侧和500 hPa东移的短波槽前,地面位于锋面气旋暖区内;该中尺度对流复合体发生在中等到强的对流有效位能、强的深层(0-6km)和低层(0-1km)风垂直切变环境下;(2)该中尺度对流复合体主要垂直环流特征为:近地层东南气流和其上的中低层西南暖湿气流从对流复合体南部流入到复合体中心,复合体后部对流层中低层和中层为较干冷的西北气流夹卷进入中尺度对流复合体,导致降水蒸发冷却形成强烈下沉气流,产生带有西北风动量的下沉气流,到地面形成β中尺度冷池,冷池与周边暖湿气流的交界处为β中尺度阵风锋,同时中尺度对流复合体位于对流层低层到地面部分形成深厚冷池导致的雷暴高压,阵风锋前部有β中尺度暖低压;中尺度对流复合体中高层由于水汽凝结潜热释放加热形成暖心结构,位于对流层中层的主要特征为β中尺度气旋性涡旋对应的中尺度低压,对流层高层存在β中尺度辐散反气旋环流;(3)多普勒天气雷达探测揭示该中尺度对流复合体成熟阶段主要呈现为线性结构,主要构成是一条尺度在150-200 km的活跃弓形飑线,还有数条较弱的呈气旋性弯曲的对流雨带,雨带旋入共同的涡旋中心,该涡旋中心与地面锋面气旋的中心相对应(重合),同时也是相应中尺度对流复合体的β中尺度气旋的中心,直径为40-60 km;(4)在上述活跃弓形飑线的前侧出现多个中尺度涡旋,4个EF2级龙卷和3个EF1级龙卷都发生在这些中尺度涡旋内,导致龙卷的中尺度涡旋水平尺度为4-5km,旋转速度接近超级单体的强中气旋旋转速度,垂直伸展比超级单体中气旋浅薄,形成机制也与超级单体中气旋有明显差异;(5)该中尺度对流复合体成熟阶段的云系尺度为1000 km,其中低于220 K (-52℃)冷云盖的尺度在400 km左右,其内部结构的主要构成是一条150-200 km长的活跃弓形飑线,地面β中尺度冷池和阵风锋,沿着弓形飑线前侧出现多个尺度为4-5km的中尺度涡旋,其中部分中尺度涡旋导致尺度只有几十至几百米的EF1和EF2级龙卷,呈现出明显的多尺度结构特征。

“93·8”中尺度对流复合体的云图分析

１９９３年８月４—５日在副热带高压北—西北边缘发生了一个很强的中尺度对流复合体（ＭＣＣ）。

一次由低涡东移引发的中尺度对流复合体生成环境分析

用常规天气图、云图资料及ＬＡＦＳ、ＭＭ４客观分析资料，对１９９３年８月４日傍晚到夜间生成于鲁西南地区的一个由低涡引发的中尺度对流复合本的环境条件进行了诊断分析。结果表明，这个中尺度对流复合体产生于副热带高压北侧的西风带高脊后部、低层低涡前部的地面东西向弱静止锋附近。产生前，其环境大气已处于极端不稳定状态下。低空偏南急流不断将暖湿气流输送到处于对流不稳定区内的静止锋上，被强迫抬升激发出的中β对流云团，在低涡前部合并加强，最终导致了中尺度对流复合体的生成。