0704号热带气旋远距离降水的数值模拟诊断分析

通过对0704号热带气旋远距离降水进行数值模拟诊断分析,发现热带气旋(TC)、副热带高压以及中纬度远距离降水系统三者间可通过副高脊线附近两侧(副高与TC之间、副高与远距离降水之间)的散度风次级环流产生相互作用。结合去除台风的敏感性试验的诊断分析,发现除来自TC的水汽通道外,副高脊以北的散度风次级环流对远距离降水也有重要的影响,该次级环流的强弱与远距离降水的强弱呈正比。此外,通过分析还发现TC作为洋面上的对流性热源可以激发向东北方向传播的准静止波动,这种波动会影响位势高度场的分布,进而也会影响散度风的次级环流,并且当副高脊线向波动的正位相区运动时有利于次级环流与远距离暴雨的加强。

环渤海地区热带气旋远距离降水的统计分析与数值模拟

为揭示环渤海地区热带气旋远距离降水(Tropical Cyclone Remote Precipitation,简称TRP)的基本特征及热带气旋(TC)、副高、远距离降水三者间的关系,利用NCEP FNL(1°×1°)全球分析资料和TRMM热带降雨测量卫星资料,对20052015年间的69月发生在环渤海地区的TRP进行统计、合成分析及数值模拟试验。结果表明,20052015年间的69月有12.9%的TC产生了远距离降水。根据TRP发生时850 hPa环流的不同特征,将其分为4种类型,合成分析后命名为低涡型、副高脊线南部边缘型、低涡底部型和副高脊线北部边缘型。远距离降水均发生在500 hPa高空槽前,并与TC间有一条显著的水汽输送通道相连接。两者间还存在动力方面的联系,在第一、二种类型中,与TC相关的低空急流和中纬度的高空急流耦合,触发了TRP。数值模拟试验进一步表明,在高低空急流耦合的背景下,台风北上引起的中纬度地区低层急流边缘水平气象要素的剧烈变化,可导致远距离降水的发生。

“罗莎”台风波动特征与浙江远距离降水相互关系的初步研究

利用NCEP 1°×1°再分析格点资料和浙江省自动站降水资料,分析了2007年"罗莎"台风能量频散的波动特征与浙江省远距离台风降水之间的关系。结果表明:1)由于浙江省所处纬度相对较低,其远距离台风降水的形成过程与北方(西北和华北)典型的远距离台风暴雨存在本质区别,浙江省远距离台风降水主要是台风能量频散的波动效应所引起,而北方远距离台风暴雨的形成过程主要是西风槽和台风外围环流相互作用的结果。2)影响浙江省远距离降水的台风在整个台风环流登陆前有向降水区的能量频散过程,这种能量频散过程在对流层中低层波动特征不明显,因而能量频散的距离相对较小;在对流层中高层,台风能量频散表现出清楚的波动特征,能够影响到较远距离外的天气系统,从而引起局地降水的增加。3)台风能量频散的波动效应在远距离降水区的上空形成一个正涡量区,之后该正涡量区以波动的形式向下传播,导致降水区对流层中下层气旋性涡旋形成,造成局地降水或降水增加。

中国大陆台风远距离极端降水的基本特征

台风远距离极端降水可以分为极端小时降水(Extreme Hourly Precipitation,EXHP)和极端持续性强降水(Extremely Persistent Heavy Rainfall,EPHR)两类,因其作用距离远、机理复杂,是强降水业务预报中的重大挑战。为了加深对台风远距离极端降水特征的认识,本文利用2009—2019年中国自动站融合CMORPH卫星降水数据、热带气旋的最佳路径数据集,揭示了中国大陆EXHP和EPHR事件的基本特征。结果表明:环渤海、长江中下游、四川盆地是由台风远距离降水引发的EPHR和EXHP事件的3个高发区,强降水持续时间≥5 h为台风远距离EPHR的判别标准,在3个不同的区域内,EXHP的阈值分别为34.05、30.52及27.19 mm·h^(-1)。EPHR的发生时次与EXHP重合率高。EPHR事件的持续时间最长可达44 h,最大累积降水量可达542.03 mm,而EXHP的小时降水量更强。环渤海地区极端降水多发于夜间到清晨,长江中下游地区多集中在上午,四川盆地则集中在凌晨。造成长江中下游远距离极端降水的最大台风强度在3个地区中最强。极端降水落区与台风的最远距离发生在环渤海地区,可达4333.1 km。

“海棠”台风远距离强降水分析

对2005年"海棠"台风倒槽造成河南特大暴雨过程的湿位涡分析结果表明:倾斜涡度发展是暴雨产生和加强的重要机制之一,暴雨产生在eθ线陡立密集区内,湿位涡在这次暴雨过程中边界层内925hPa具有MPV1>0、MPV2<0的特征,此次暴雨产生在正的MPV1中心附近,有利的地形条件在一定程度上增加了降水量。

相似路径台风“天鹅”(1515)和“珊珊”(0613)降水差异分析

通过与相似路径台风"珊珊"(0613)对比,利用实际观测降雨量、卫星数据和CFSR再分析数据,通过对水汽通量、螺旋度、假相当位温、湿位涡(MPV)等物理量的诊断分析,结果表明:(1)中纬度西风槽的性质和移动特征决定了两相似路径台风降水差异:弱冷空气渗透,有利于远距离降水的发生;较强冷空气的东移南压,不利于强降水的发生;(2)螺旋云带充足的水汽输送,高低空急流配置,是强降水发生的另一主要原因;(3)江浙地区主要降水区域与垂直螺旋度大值区,假相当位温梯度区,有很好的对应关系;(4)低层湿位涡垂直分量(MPV1)<0,湿位涡水平分量(MPV2)>0,高层低层湿位涡垂直分量>0,湿位涡水平分量<0的分布特征有利于"天鹅’远距离降水在江浙地区的发生发展。