南宁市一次非汛期暖区极端短时强降雨形成原因分析

利用探空、卫星云图、多普勒雷达及加密自动观测资料,分析南宁市2020年3月25日极端短时强降雨的形成原因。结果表明,此次过程没有切变线及锋面参与,是一次弱强迫环境下的暖区暴雨过程,两支高空槽的存在提供天气背景场:高原槽东移使南宁上空处于上干冷下暖湿的对流不稳定状态,高原槽与副高的对峙促进低层双低空南风急流的生成和维持;南支槽则从抬升暖湿气流、槽前正涡度辐合上升及引导暖湿水汽输送三个方面为强降雨的发生提供优越的动力、热力和水汽条件;双低空南风急流为极端短时强降水提供充足的水汽和热力条件,超低空急流出口区的辐合和低空急流入口区的辐散出现的耦合配置,加强中尺度抬升和水汽辐合,促进对流的发生;925 hPa急流顶端的暖湿气团与桂北相对干冷气团形成的露点锋,是对流不稳定能量爆发的触发机制,在925 hPa东南急流顶端,露点锋南侧形成此次过程的最强降雨。

弱天气尺度背景下太行山极端短时强降水预报失败案例剖析

2015年7月31日夜间,太行山区出现极端短时强降水天气,石家庄和邢台的西部山区有5个雨量站雨量超过100mm,其中石家庄市赞皇县院头镇和邢台市临城县南中皋村最大雨强都超过50mm·h^(-1),3h雨量超过100mm,属极端短时强降水。数值预报、上级指导预报以及各级台站预报对暴雨均为漏报。本文利用常规高空地面观测资料、加密自动站观测资料、石家庄新一代天气雷达资料以及数值预报检验,反思该极端短时强降水预报思路和预报失败原因。此次极端短时强降水是发生在青藏高压东北侧高空西北气流的弱天气尺度背景下,预报的关键在于把握太行山东侧边界层偏东风与地形的作用、青藏高压加强使中层西北气流加强使垂直风切变加大、低层切变线东移影响、西南暖湿气流增强使水汽输送增加、中空干层与加厚的低空湿层叠加使对流不稳定性加强的特征。预报失误的主要原因是没有分析最大不稳定能量(订正CAPE值)导致对山西不稳定条件的低估,致使对山西雷暴在夜间的再次发展估计不足,同时预报员没能有效地使用非常规资料用于实时检验和订正数值预报结果,导致没能预见到雷暴下山增强的可能。目前对弱天气背景下强降水产生条件缺乏有效的概念模型,数值模式可预报性较差,未来需要提高预报员对观测资料的全面分析能力和对数值预报产品的释用能力,通过大量个例的研究发展有效的预报(概念)模型。

2016年7月华北特大暴雨过程河北南部垂直风切变观测特征

利用气象观测站小时雨量、不同探测手段得到的高空风资料,对2016年7月19—20日华北特大暴雨过程中河北南部降雨不同阶段水平风的垂直变化特征进行分析。结果表明:(1)在河北南部,太行山沿山一带到山前平原、平原东部分布着两片短时强降雨区,前者强度更强,体现了地形迎风坡对降雨的增幅作用。(2)本次过程中,3种探测手段计算的深层垂直风切变具有一致的变化规律。西部山区和山前平原降雨显著增强阶段,环境风维持强深层垂直风切变,相应的u风差也显著增强,有利于迎风坡降雨增强。降雨结束时,深层垂直风切变为弱垂直风切变。(3)强降雨阶段,水平风垂直切变矢量基本上呈现单一方向顺时针切变,且低层风垂直切变较大。降雨结束阶段,水平风垂直切变矢量方向变化复杂。(4)太行山脉高度以下的东风不断增强,最大东风分量达到8~28 m/s,有利于山区和山前降雨的增强。