低层暖平流强迫背景下湖南两次飑线过程对比分析

利用常规观测资料、多普勒天气雷达资料以及NCEP/NCAR再分析资料等,对2017年5月11日和6月5日发生在湖南的两次飑线过程(以下分别简称"5·11"飑线过程和"6·5"飑线过程)进行了对比分析。结果表明:(1)两次过程均发生在低层暖平流强迫背景下,"5·11"飑线过程发生前冷平流较明显,"6·5"飑线过程发生前暖湿气流更强盛,副热带高压位置不同导致后一过程水汽条件更好;(2)"5·11"飑线过程中层更干,0℃度层高度更低,有利于出现较大范围雷暴大风和小冰雹,而"6·5"飑线过程自由对流高度(LFC)相对较低、低层湿度更大,则易产生更大强度的短时降水;(3)"5·11"飑线过程产生大范围雷暴大风的环境条件明显好于"6·5"飑线过程,但后一过程因地面倒槽发展、暖湿气流更强、低涡东移使大气对流不稳定增大等原因,更有利于形成局地致灾性大风;(4)"6·5"飑线过程中气旋少且维持时间短,以及垂直风廓线产品(VWP)、径向速度图上雷暴大风特征不够典型,其预警难度更大。

广西东部一次强对流天气过程诊断分析

利用常规地面、高空、多普勒天气雷达和区域自动站的观测资料及ERA5再分析资料,对广西东部一次强对流天气过程进行诊断分析。结果表明,此次强对流天气过程发生在高空槽东移配合低层暖平流强迫的有利背景下,桂东地区超5km的深厚暖云厚度和高湿环境是此次过程以短时强降水为主的主要因素;在桂东地区0℃层和-20℃层分别位于600hPa、400hPa附近的有利于冰雹形成的环境下,与北部的弱CAPE(对流有效位能)值配合中等强度的垂直风切变相比,桂东南中等强度CAPE配合强垂直风切变和700hPa以下的多层逆温层更利于大冰雹的形成,是区分南北部对流类型和强度的主要因素;产生大冰雹的超级单体由两个对流单体合并加强而成,超级单体内部水凝物拖曳启动的下击暴流是地面产生大风的直接成因;500hPa中尺度异常涡度扰动能较好地指示产生冰雹、大风等强对流天气的超级单体的位置和强度。

2013年3月中下旬两次强对流天气过程综合条件对比分析

本文综合利用各种观测资料，对福建省2013年3月中下旬两次强对流天气过程的不同特征进行了对比分析，结果表明：19～20日过程为锋前的低层暖平流强迫所致，在地面强烈发展的低压倒槽区中，地面辐合线触发了典型的超级单体，冰雹和雷暴大风造成的灾害尤其严重。23-24日过程为斜压锋生所致，配合中低层切变线的强烈辐合抬升形成的动力强迫，风暴结构特征以多单体或超级单体的断线型回波为主，产生较为明显的短时强降水、局地伴有大风、冰雹。

2016年6月4日华南一次罕见强对流天气过程分析

利用ECMWF的ERAdata再分析资料、Micaps实况数据、多普勒雷达产品以及自动气象站观测数据等资料,对2016年6月4日发生在广东省的一次强对流天气过程进行了分析。结果表明:该次发生在西南暖湿气流中的罕见强对流天气呈现出典型的强飑线特征,属于低层暖平流强迫型;前期高温高湿的闷热天气状态、充沛的水汽供应和水汽的辐合,以及中尺度能量锋的形成,都非常有利于强对流天气的发生发展;水汽通量散度对强对流天气的发生发展有非常重要的指示意义;垂直速度的负值大值中心不但开始于对流层中高层,而且在发展过程中由中心向下传递;多个对流单体和超级单体在雷达回波图上呈典型的弓形回波特征,且长时间维持,产生了强风、雷暴、冰雹等强对流天气现象。

双流机场雷暴天气特征及天气形势分类研究

利用双流机场2013-2018年逐小时气象观测资料、欧洲中心ERA5再分析资料、MICAPS常规气象资料以及多普勒天气雷达反射率因子资料,从双流机场雷暴天气的时空特征和分类特征两方面,对双流机场雷暴天气进行分析。结果表明:2013-2018年双流机场发生的雷暴有77.03%伴有降水,夏季发生的雷暴次数占全年总次数的50%以上,并具有“夜雷多、日雷少”特征。持续时间在3 h以内的雷暴占比82.7%。雷暴在机场的偏东方向发展最为活跃。依据雷暴所处环境场的斜压锋生作用和热力条件的差异,将双流机场的雷暴天气分为冷平流强迫类、暖平流强迫类、斜压锋生类和弱平流类。冷平流强迫类雷暴是高空西北冷空气起主导作用。雷暴发生时双流机场多位于500 hPa槽后,对流层中上层风向随高度逆转,大气层结的不稳定能量较强,形成的雷暴常伴有大风、冰雹或局地短时强降水。雷达回波图上表现为积状云和层状云混合性降水回波。暖平流强迫类雷暴是强盛的偏南暖湿气流起主导作用。雷暴发生时双流机场多位于500 hPa槽前,对流层中低层风向随高度顺转。大气层结的不稳定能量相对较弱,但大气层结整体湿润,易出现短时强降水。雷达回波图上表现为以层状云为主的降水回波。斜压锋生类雷暴发生于中低层冷暖空气强烈交汇的背景下,锋生作用显著。雷暴发生时大气斜压性较强,动力条件较好,易形成多种天气现象相混合的强对流天气。雷达回波图上本场附近有由多个雷暴单体侧向排列、呈东北-西南向的弓形回波带。弱平流类雷暴发生于大气斜压性弱的背景下。雷暴发生时大气近似准正压状态,锋生函数小、温度平流不明显。大气水汽的水平分布较均匀,近地面为高温高湿,低层有不稳定能量积累,当配合适当的触发机制,可克服对流抑制形成伴有雷阵雨、阵性大风的雷暴天气。雷达回波图上本场周围分散着许多范围小、强度弱的回波,典型特征不明显。

强对流天气概念模型在江西“3·4”极端大风预报中的应用

对强对流天气12 h以上的潜势预报尤其是分类预报,目前仍是天气预报业务中的难点。2018年3月4日江西遭遇一次极端雷暴大风天气过程(简称"3·4"江西雷暴大风过程),虽然江西省气象台3月2日对外发布了区域性雷暴大风、冰雹等强对流天气预报,但对其极端性和开始影响江西的时间等事先估计不足。利用主流数值预报模式产品,对照强对流概念模型条件,对"3·4"江西雷暴大风过程的实时预报思路、经验和不足进行了总结分析与反思。结果表明:(1)该过程天气形势符合我国槽前暖平流强迫类强对流概念模型,其有利的环境条件为500 h Pa有大经向度高空低槽东移,且槽前有干冷舌;低层有异常强盛的西南急流及脉动,其脉动加强特征与我国南方西南急流通常在早上加强的日变化特征完全不同;同时低层湿舌明显增强,与500 hPa形势对应,形成上干冷、下暖湿环境条件。(2)地面低压倒槽异常发展,超低空急流上有风向或风速辐合时,导致地面暖区辐合线生成,是判断强对流午后先在强西南气流的暖区中形成的重要判据之一。(3) 3月4日江南地区850 hPa与500 hPa温差(T850-500)、对流有效位能(CAPE)等多个不稳定指数异常偏强,均明显高出其气候平均态。(4)深刻理解强对流概念模型、准确把握气象要素和物理量平均值态与异常、细致分析有别于其日变化的急流变化特征,是做好此类罕见致灾性雷暴大风潜势预报的关键着眼点。

龙岩地区2次强对流天气对比分析

2014年3月28-29日,龙岩市部分县市连续遭受冰雹、雷雨大风等强对流天气袭击,文中利用高空、地面观测资料、雷达观测资料等,对28日和29日过程的不同特征进行了对比分析,结果表明:(1)28日过程属低层暖平流强迫所致,在地面低压倒槽暖区中,低层风速辐合和地形作用触发了对流天气,冰雹和短时强降水明显,局地伴有强的短时大风。29日属斜压锋生类强对流过程,大风灾害范围广、局部伴有冰雹、短时强降水。(2)28日水汽条件比29日好,但是动力抬升作用明显比29日差。28日湿层明显比29日厚,更有利于短时强降水;29日深层垂直风切变比28日大,更有利于大风的形成。(3)28日的回波特征为超级单体,有明显的超级单体特征,而29日的对流天气是在系统性的飑线天气下产生的,组织性较强,强对流单体在对流带中发展。

凉山州两次强降水天气过程特征对比分析

利用水平分辨率1°×1°的NCEP6h再分析、新型监测和常规观测等资料,对2022年6月下旬的两次区域性强降水过程进行对比分析。结果表明:两次过程雨带均为自东北向西南移动,大雨及以上落区集中在凉山东部、北部、中部地区,200hPa高层辐散产生“抽吸作用”,500hPa、700hPa高原低槽东南移,地面辐合线触发对流发生;“6.23”过程满足低层暖平流强迫类强对流天气类型,“6.27”过程符合斜压锋生类强对流天气的基本特征;并且,低、中、高层影响系统的位置、强度和移动路径配合,降水区域上空的不稳定层结突出和水汽输送畅通,以及过程中有冷空气补充、干区侵入或逆温层的阻挡等参与,是凉山州强对流天气的主要影响因素。

白鹤滩水电站坝区灾害性大风特征分析

白鹤滩水电站地处我国地势第二级阶梯与第一级阶梯交界处横断山脉,地形复杂。受多种天气系统影响,加之特殊复杂的下垫面,大风天气频繁,平均每年发生7级以上大风日数达235 d,占全年总日数的64.2%。分别从时间、空间和气候变化方面分析坝区新田自动站气象资料、NCEP格点资料大风变化规律,具体分析了9级以上各级大风个例特征、瞬时风速、10min最大风速持续时间、坝区9级以上不同等级风速持续时间等大风预报指标,旨在进一步完善9级以上灾害性大风的预报方法,提高电站灾害性大风预警预报气象服务水平。

福建省两次冰雹天气过程环境场配置条件分析

利用各种常规和非常规资料，分析了2013年3月19和23日福建省两次冰雹天气过程的形成机制。结果表明，19—20日过程为锋前暖区强迫所致，23—24日过程为斜压锋生所致。大气层结不稳定和高CAPE值为强对流发展提供了必要的热力条件；而中层冷空气的侵入加剧了大气层结的不稳定，使对流发展加强；最大上升运动中心高于0℃层高度以及强的风垂直切变有利于冰雹形成。

2018年湖南首场风雹天气成因分析及预警探讨

利用常规观测资料、NCEP逐6 h再分析资料、FY-2G卫星TBB资料及多普勒天气雷达资料对2018年3月4日湖南首场风雹过程进行综合分析,并探讨其预报预警着眼点,分析结果表明:(1)本次风雹过程先后经历“低层暖平流强迫”和“斜压锋生”两阶段。第一阶段:湖南受强烈发展的暖湿气流影响,对流由地面中尺度辐合线触发,以层积混合型回波为主,东移北上,前侧有线风暴发展;第二阶段:对流由冷空气前沿的锋面触发,以积状云降水回波为主,东移南下,多超级单体风暴发展。(2)该过程SI指数明显偏低、CAPE、DCAPE及垂直风切变明显偏高,使得该次风雹过程具有一定极端性;第一阶段表征雷暴大风的DCAPE的范围更广、强度更强,且中层干层明显,有利于成片雷暴大风的出现;第二阶段湘南的水汽、动力因子较第一阶段增强,但范围相对集中,随冷锋南下,0℃和-20℃层高度下降有利于冰雹的出现。(3)短临预警方面,低仰角速度大值区、大的风暴移动速度、持续多个体扫的中气旋是本次风雹过程最关键的预报着眼点。

一次罕见的致灾飑线天气雷达回波分析

使用MICAPS资料、江西强天气监测数据、江西WebGIS雷达拼图数据和江西自动站等数据,采用数据统计、形态分析、个例对比等方法,对2019年3月21日江西上饶强飑线过程进行分析。结果表明:1)飑线是在低层暖湿、中层干冷,不稳定的大气层结以及江南暖倒槽发展、地面中尺度辐合线、低层切变线、急流共同作用下产生的,前期属于槽前暖平流强迫类强对流,后期冷锋强迫抬升转为斜压锋生类强对流;2)对流回波带发展成弓状回波结构后,回波强度CR可达60~70 dBz,弓状回波带中段前沿向前突出,移动速度达到110 km/h,带来雷暴大风、冰雹、强雷电和短时强降水等强对流天气;3)对流风暴前端大的回波梯度、快速移动的弓状回波,以及明显的悬垂结构、强的VIL都是容易造成雷暴大风、冰雹和短时强降水的雷达回波典型特征。