广西沿海“23.6”弱热带低压破纪录暴雨过程的诊断分析

利用多源观测资料及ERA5再分析资料,基于大气热、动力诊断方程,对2023年6月7—9日广西沿海破纪录热带低压暴雨过程的成因及低压维持的可能机制进行了分析,结果表明:(1)在中高纬度与低纬度天气系统相互作用背景下,热带低压在广西境内盘旋少动,促成了此次强降水过程。期间大气热力、水汽因子均伴有显著异常,整层水汽通量散度、大气可降水量及K指数标准化异常分别达到-5.5、3.2、1.3。(2)降水最强时段集中于夜间至凌晨,准静止的中尺度对流云团以及对流系统“列车效应”使降水不断在局地累积,造成破纪录累计雨量。(3)7日(8日)夜间至8日(9日)凌晨,热带低压东南侧(东侧)暖式切变线(边界层急流)以及陆面摩擦为强降水的发生、发展提供了动力条件。9日边界层急流辐合强于8日切变线辐合,锋生强迫更强。热带低压系统增强导致的气压梯度力增大以及位势高度经向平流对应的气压梯度力做功过程促进了局地动能增长,是边界层急流发展的原因。(4)热带低压环流不断将中国南海水汽卷入其内部,水汽辐合及垂直输送使得湿层不断增厚,有利于降水率增大。持续的暖湿气流输送有利于不稳定层结维持,使大气低层对流不稳定结构贯穿整个降水过程。其中,风垂直切变和大气斜压性的有利配置使得9日层结不稳定特征较8日更强,与动力条件相结合促使9日出现更强降水。(5)热带低压系统维持主要受水平风场辐合效应支撑,地转风分量在整个过程中贡献相对较弱,非地转风分量的水平散度项主导了局地涡度变化,与非地转风惯性旋转后向热带低压中心辐合有关。

热带低压远距离对西南涡稳定加强的作用

利用地面观测资料、FY-2C卫星红外云图及中尺度数值模式WRF对2010年7月19-20日河北省南部和中东部一次区域性大暴雨过程进行了诊断分析和数值模拟研究。结果表明,海上热带低压对西南涡的稳定和维持有远距离作用。由于热带低压的存在而促使西南低涡的发展,使西南低空急流在河北突然增强,降水得以再度加强;冷空气从高空侵入、下沉,加强了大气斜压性,迫使对流层中层空气的抬升,为西南涡的发展提供了动力条件;暖湿气流主要来自西南涡携带的西南气流及海上低压和西太平洋副热带高压的东南气流输送,为暴雨加强提供了充沛的水汽和热力条件。

大气季节内振荡对印度洋—西太平洋地区热带低压/气旋生成的影响

文中利用EOF分析大气季节内振荡 (MJO)的时空变化的方法 ,研究了 1996年 9月～ 1997年 6月间的MJO活动对生成在印度洋—西太平洋海域的热带低压 /气旋的影响。结果发现 ,除西北太平洋之外 ,发生在其他区域的热带低压 /气旋有半数以上生成在向东移动的MJO的湿位相中。伴随MJO的向东传播 ,热带低压 /气旋平均生成位置也随之向东移动 ,而生成在西北太平洋的热带低压

上海特大暴雨热带低压结构的数值模拟及其加强机制的分析

利用NCAR/PSU非静力中尺度模式MM5,模拟了上海0185特大暴雨第9号热带低压（TD）结构,发现中层中尺度涡旋（Midlevel Mesoscale Vortex,简称MMV）是此次TD的主要特征之一。在上海特大暴雨发生时段内TD的气旋性环流、最大低压扰动中心和最大正涡度中心主要位于对流层中层（850~400 hPa）,近地面气旋性环流或低压中心并不明显,对流层顶是反气旋环流,这一结构与经典台风结构不同。敏感性试验表明,潜热释放对中尺度对流复合体发展的反馈作用非常明显,而对TD的直接影响较小。涡度方程分析结果证实,散度项对TD加强的贡献最大。TD加强的原因是其移入到了一个有利于自身加强的大尺度辐合环境场中,在地转偏向力的作用下辐合运动转换为正涡度倾向,导致加强。

上海热带低压特大暴雨分析

对红外卫星云图和高低空天气形势的分析表明,2001年8月5日发生在上海的特大暴雨是副热带高压南侧的热带云团发展而成,与之相伴的环流系统是形成于东风带中的热带低压。对其进一步的诊断分析发现:(1)热带低压具有深厚的热带天气系统结构特征,自形成后,对流层中低层为正涡度区,其上为负涡度区,散度场高空存在强辐散层;(2)暴雨发生前,流场上存在有利于对流发展的垂直环流结构;(3)副高减弱断裂导致热带低压转向经过上海,海上高压的阻挡作用有利于低压在上海维持较长的时间并发展;(4)在暴雨发生前一天就有明显的水汽通量中心,并伴有较好的能量和稳定度条件。

一次热带低压引发上海特大暴雨过程的中尺度系统分析

作者利用每日 4个时次的 1°× 1°NCEP资料、逐时的GMS 5卫星红外云图资料、雷达组合反射率及雷达回波顶高图像资料和上海雨量自动站观测资料 ,对 2 0 0 1年 8月 5至6日上海特大暴雨过程进行了分析 ,认为 :( 1 )停滞在上海地区的热带低压为此次特大暴雨的发生提供了有利的背景 ,而低压内部不断更替出现的中尺度对流云团是暴雨的直接制造者 ;( 2 ) 5日夜至 6日晨 ,热带低压内至少有四个中尺度雨团发生发展 ,雨团的水平长度小于 1 0 0km ,宽度约 5 0 km ,生命史 1～ 3h不等 ,属于典型的β中尺度系统 ;( 3)来自西太平洋和南海的暖湿气流向上海地区输送了充足的水汽 ;( 4 )热带低压内对流层低层的辐合、高层的辐散有利于强上升运动的维持 ,强上升气流携带充足的水汽、能量有利于对流云团的发生发展 。

AMSU-A温度反演及其对南海热带低压暖心的分析

采用NOAA极轨卫星先进微波探测器AMSU-AL1B的观测资料，经过卫星天线模式校正和临边调整，再用线性回归及水平方向上逐步订正法得到水平分辨率为0．5°×0．5°、垂直方向1000～0．1hPa共40层的反演温度资料。通过个例分析发现，反演的温度资料可以揭示热带气旋暖心的细致结构。然后，选取了由中高层向下（“自上而下”）发展而来的发展和不发展的南海热带低压，对这些热带低压暖心结构的演变进行对比分析。结果表明：由中高层向下发展而来的南海热带低压都有暖心结构从中高层向下发展到近海面的过程；发展的南海热带低压在暖心向下发展到近海面时，高层暖心突然增强，使得热带低压的暖心在高层和低层同时出现显著增强；而不发展的南海热带低压的暖心结构并没有出现这种现象。因此，通过监测热带低压暖心结构的变化，可能对判别热带低压是否发展有一定帮助。

热带低压影响下平潭海峡公铁两用大桥桥址处风雨特征分析

基于在平潭海峡公铁两用大桥桥址处建立的风雨监测系统,对2018-08某热带低压条件下的风雨特征进行研究。研究结果表明:在降雨过程中,1 min平均风速变化较强烈,降雨后,平均风速较低;湍流强度在降雨过程中比降雨前显著增强;湍流积分尺度在降雨过程中离散度较大,均值与降雨前差别不大;湍流强度和湍流积分尺度与降雨强度、平均粒子直径的相关性不明显,但在平均粒子直径1 mm附近,湍流强度和湍流积分尺度都出现极值;在降雨过程中,实测的各分量脉动风速功率谱与经验谱间在高频段存在一定差异,实测谱在高频段高于经验谱。

越赤道气流对台风、热带低压天气系统的影响

对夏季影响西太平洋、南海地区台风或热带低压天气系统的越赤道气流进行了初步探讨。研究结果表明，在背景场有利的情况下，台风、热带低压的生成与越赤道气流的流量指数以及水汽输送有关。

一次热带低压引发的三亚市大暴雨的成因分析

利用MICAPS3.0分析资料、多普勒天气雷达、红外云图和海南省乡镇自动站资料对2008年10月12日08时～15日08时海南岛出现的大范围大暴雨过程进行分析。结果表明:大尺度天气环流(冷空气、热带低压、低空急流等)对此次大暴雨降水过程,提供了有利的天气背景条件,物理量场(相对湿度、涡度、散度等)是造成强降水云团的发展、加强及维持的直接原因。

中层涡旋诱生南海热带低压形成的位涡反演分析

利用NCEP 1°×1°最终分析资料FNL和位涡反演方法,对2006年8月下旬一次中层涡旋诱发南海热带低压的形成过程进行了分析。结果表明,在中层涡旋诱发南海热带低压形成时高层暖心结构经历了由上向下逐渐发展的过程,而中层气旋性环流经历了由上向下快速发展的过程。高层暖心结构的向下发展主要与中低层凝结潜热加热作用和干空气从高层侵入有关,而高层波动的影响不明显,暖心发展到达近海面需要有底层热力异常和中低层凝结潜热加热作用的共同配合。中层气旋性环流的向下发展主要与中低层凝结潜热加热作用有关,高层波动对中低层涡度的影响不明显,而底层热力异常主要在900 h Pa以下产生负涡度。综合分析表明,中低层凝结潜热加热对南海热带低压的生成和发展起关键作用。

2014年2号热带低压导致福建闽西北灾害成因分析

2014年8月19日,南海热带低压在福建漳浦沿海登陆后北上,造成福建闽西北大暴雨并引发洪涝地质灾害,受灾人口近10万人,因滑坡死亡4人,直接经济损失2.5亿元。各种数值预报模式对这场暴雨强度和落区的预报都有较大误差。利用自动站加密观测资料、雷达产品、常规天气图对这场大暴雨过程进行分析,结果表明,南海热带低压登陆北上后与冷空气共同作用造成了此次大暴雨。大暴雨是在高空槽东移、中低层切变、锋面南压和南海热带低压北上天气背景下产生。热带低压登陆福建后靠近冷空气带来的湿斜压锋区、中低层切变附近的正涡度区和高空槽前西南急流轴之右侧的高空辐散区,强度得到维持。热带低压北上为暴雨区上空输送了大量高能高湿的水汽,并与南下冷空气相互作用,不稳定条件和上升运动明显加剧,触发了对流的发展。南海热带低压云团与西风槽前对流云团在闽西北上空合并,对流云团获得进一步发展。大暴雨落区与湿斜压锋区、对流不稳定区、高低层正负湿位涡叠加区和垂直上升区有很好的对应关系。

上海“0185”热带低压特大暴雨维持机理研究

发生在上海地区的2001年8月5～6日热带低压特大暴雨过程(简称"0185"过程)是一次高影响性、灾害性天气.对于此次事件的预报失败,凸现了该过程的动力复杂性,并引起台风研究学者的高度关注.采取天气学诊断、动力学分析和数值模拟相结合的方法,综合应用日本20km高分辨率RSM-RANAL再分析资料、卫星云图资料和中尺度数值模拟产品对于暴雨动力学机理进行了研究.结果表明:引起上海"0185"特大暴雨过程并不是热带低压本体降水;"0185"过程的独特之处在于,在夏季强大的西北太平洋副高控制区域,同样可以维持强盛的中尺度低涡环流中心;而上述两点恰恰是导致预报人员误判并导致预报失败的两个重要原因."0185"过程中北方冷涡南压和热带暖心低压北上产生的强烈冲击导致高压带断裂或减弱,使得中尺度低压环流中心得以发展和维持.冷槽南压和热带暖心低压北上所激发的中尺度对流辐合体(MCC)在卫星云图上清晰可辨.在此分析基础上,引入第二类热成风螺旋度,它能很好地反映温度场水平分布不均匀所导致的水平环境风场垂直切变,而此垂直切变与低涡系统经向移动风矢所构成的水平螺旋度,进一步和上升对流通过涡管倾斜作用相纽结,表征了导致特大暴雨强盛涡旋上升对流的维持机理.事实上,第二类热成风螺旋度确能较好地反映降水落区和降水随时间的演变.

热带低压“浣熊”与中纬度低槽系统相互作用下的一次暴雨过程的诊断分析

2008年4月19—20日,在热带低压"浣熊"与中纬度低槽系统相互作用下,粤赣闽地区发生一次暴雨过程。利用常规探空资料、常规地面降水资料、FY-2C气象卫星红外云图资料、NCEP全球再分析资料(1°×1°)对这次过程进行了详细分析,发现热带低压在深入内陆逐渐减弱填塞的时候,与中纬度东移的低槽系统发生相互作用是导致降水加强和维持的主要原因。二者合并后使得低值系统发展,槽前西南急流增强,中尺度急流核生成,正涡度平流加大,水汽辐合加强,上升运动增强,这些为暴雨的发生发展提供了有利条件。

上海“0185”热带低压特大暴雨过程触发机制研究

2001年8月5日晚至6日晨,上海市境内发生了罕见的特大暴雨过程,其24 h降雨强度和1 h降雨强度均为上海市区50年来所未遇,此一事件简称上海"0185"特大暴雨过程.这次过程突发性和骤发性并存,特别是骤发性尤为突出.本文利用最新的日本20 km×20 km再分析格点资料,在总结验证前人研究的基础上,对这次特大暴雨过程进行天气学分析,得出结论:500 hPa高纬冷涡南压与低纬热带低压北上引致的高低纬冷暖空气交汇以及热带低压前的中尺度鞍型场与气流增速的共同作用是西太平洋副热带高压带断裂的主要原因;而冷暖气团在上海地区附近相遇产生的中尺度锋生现象则是上海"0185"强降水的触发机制.

盛夏南海北部台风和热带低压登陆前、后的对比分析

盛夏南海北部台风与热带低压登陆前、后对比诊断分析表明，影响这两类热带低值系统发展的物理因子和过程为：涡度平流作用对二者在海上发展都不利；有利的大尺度环境流场造成的气旋性辐合、气压场作功以及积云对流活动造成的涡度、扰动动能、热量的积累是台风，低压发展的基本因子；台风发展以斜压转换过程明显，热带低压发展以正压转换过程为主。

冷空气和热带低压共同作用下的一次暴雨预报失败原因分析

利用NCEP再分析资料、高空、地面观测资料和雷达资料分三个阶段,从水平、垂直方向分析了2014年8月18—20日冷空气和热带低压共同作用下的浙江暴雨过程中水汽输送、垂直运动过程,以及对流不稳定特征,总结预报失败原因。结果表明:(1)第一阶段浙北的暴雨主要是由冷锋引起的,但南海热带低压的存在加强了西南暖湿气流,使得北方冷空气与西南暖湿气流相遇,产生变形场锋生作用。预报偏小的原因主要是没有注意到热带低压的存在和影响,其次是对降水时间的长度也估计不足。(2)第二阶段浙中南的大暴雨,水汽主要是由热带低压东侧和南侧的偏南或西南气流输送的。热带低压在福建登陆后,与冷空气相遇,移动缓慢,导致低层在浙南有中尺度辐合线长时间维持。两个系统耦合,产生了强烈的上升运动,低层又有不稳定能量释放,最终产生了大暴雨。预报偏小的原因是对热带低压的作用估计不足(包括水汽、动力和不稳定能量方面)。(3)第三阶段预报偏大的原因主要是数值预报误差较大。得出的一些启示:预报暴雨时要注意分析降水时间长度,也应重视分析热力条件,以及对数值预报的订正应用。热带系统和中纬度系统相遇,往往会造成大暴雨,主要原因是两个系统耦合会造成强烈的上升运动,同时两个系统对峙会使强降水区长时间维持在同一个地方,热带系统附带的急流又提供了充足的水汽、能量,所以实际雨量往往会比数值预报更大。

热带低压环流引发的中尺度特大暴雨过程分析

文章利用常规资料 ,对 2 0 0 1年 8月 5～ 6日浙江舟山等地的暴雨过程的大尺度环流背景和物理量场进行分析。发现 :前期副热带高压异常强大 ,其南侧的偏东气流为暴雨区提供了充沛的水汽和能量 ;北面西风槽携带弱冷空气侵入热带低压环流残体 ,使对流强烈发展 ,触发不稳定能量释放 ,导致中小尺度系统发展 ,为暴雨的发生提供了动力抬升条件。

一次热带低压“弱回波”的短时强降水特征分析

使用常规天气、自动站、3D云图、单站雷达回波、Web GIS雷达拼图和风廓线雷达等资料,采用统计、对比分析和特征提取等方法,对影响江西宜春的2013年第7号强台风"苏力"(热带低压)短时强降水进行分析。结果表明:①"苏力"(热带低压)短时强降水期间,宜春处于低压中心偏东,并受台风眼南侧大片云系影响,螺旋雨带自北向南气旋式移动,强降水中心也表现为自西北向东南方移动特征。②0714过程表现为"弱回波"特征,回波结构紧密,呈带絮状,回波强度只有35~45dBz。③短时强降水影响前后,单站气象要素表现为温度平稳,湿度饱和,气压较低且随强降水产生而平缓上升,2min平均风速较小,强降水期间出现风向切变,具有典型暴雨特点,降水持续时间较长,并伴随超短时强降水出现。④"苏力"台风低压在短时强降水影响期,风廓线雷达产品水平风向风速上,高层为西北风,低层为西南风,整体风速均匀,为大范围12~20m/s的风区,并探底到600m高度,高低层存在风向风速垂直切变,但切变强度要小于其他强对流天气;径向速度为正速度,最大达8m/s,出现在最强雨强阶段;速度谱宽高低层中大小值交替出现;信噪比SNR达60~70dB;垂直风速受雨滴末速度影响,达到8m/s;大气折射率结构常数C2n因台风系统降水雨滴大和雨滴数量密集而表现出极大值-15^-14m-2/3。

浙江北部一次热带低压引发的大暴雨过程分析

利用常规气象观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料、FY-2E卫星云图及相关定量产品,分析了2013年8月18—19日浙江北部一次大暴雨天气过程。结果表明:(1)热带低压是此次暴雨产生的直接影响系统,低压与副热带高压之间偏东风急流为暴雨产生提供了水汽和能量条件。(2)热带低压具有明显的不对称结构,其中心随高度西倾;强对流云团主要分布在500 hPa低压环流北侧,也是此过程强降水的直接制造者,其移动演变与强降水区移动演变一致。(3)卫星云图及相关产品分析表明,相当黑体亮温(TBB)、射出长波辐射(OLR)低值带对强降水区具有较好的指示意义,其值大小对降水强度有较好反映;在实际业务中,可结合实况和卫星云图及相关定量产品对预报及时作出订正。(4)此过程水汽主要来源于东海,边界层为水汽通量辐合区;强降水区与850 hPa假相当位温密集带垂直;地面中小尺度系统为暴雨产生提供了有利的抬升条件;杭州湾喇叭口地形对降水有明显增幅效应。