1991年江淮特大暴雨的降水性质与对流活动

从计算大尺度热源和分析ＴＢＢ资料两个方面，阐述了１９９１年江淮梅雨期间降水性质与对流活动的季节性演变特征。结果表明：梅雨期间江淮上空３个强上升运动时段分别形成了３场暴雨，由暴雨释放的热量使江淮大气出现了３个时段的强加热；３场暴雨的降水性质呈显著的季节性演变，由第１场暴雨以锋面性降水为主发展到第３场暴雨异常强的对流性降水。文中详细分析了热源和水汽汇的时空分布特征，并从大气运动场和热力结构讨论了盛夏强对流降水期间积云对流以涡动形式对热量和水汽的强铅直输送作用。江淮地区ＴＢＢ值能很好地反映降水状况，雨期一致地对应于ＴＢＢ低于２５０Ｋ的时段。梅雨中后期东亚地区对流活动季节性地增强，带状对流区（特别是ＴＢＢ高负距平区）与雨带位置相符。对流带位置及对流活动强弱与西南暖湿气流活动密切相关，它很好地表征了东亚地区的低空急流（给积云输送热带对流大气）。梅雨期间对流带主要出现在江淮流域，但可在东亚范围内飘移。

江南春雨的两个阶段及其降水性质

根据1970—2009年平均的逐候NCEP/NCAR再分析资料和1979—2008年平均的逐候CMAP降水资料,分析了第1—27候江南地区(110～120°E,23～30°N)降水的阶段性特征。通过滑动t检验方法,发现江南地区的春季降水分别在第10、16候出现突增,达到99%的统计信度。为此,将第10候确定为江南春雨的建立日期,并将江南春雨期划分为两个阶段:第10—15候为第一阶段,第16—27候为第二阶段。伴随着江南春雨降水量的两次突增,青藏高原东南侧(105～112°E,20～25°N)的西南风也有两次突增,但时间要比江南春雨早1～2候。与第一阶段相比,第二阶段东亚经度上的冬季型Hadley环流消失,江南地区的上升运动向上扩展至200 hPa高度,纬向海平面气压场梯度由大陆高、海洋低的冬季型转为大陆低、海洋高的夏季型,大气层结不稳定性和对流性降水率均增加,这表明第二阶段的江南春雨已具有副热带季风降水的性质。

北涡南槽形势下的辽宁降水性质分析

2005年4月6日、19日辽宁省出现了两次降水天气过程。通过资料显示,这两场降水的影响系统,虽然都主要是北涡南槽的天气系统(这里的北涡南槽是指,由蒙古至贝加尔湖低涡和河套地区东部的高空槽以及槽前的西南气流组合的耦合系统)。但是由于具体影响的物理因子的不同,所以产生的降水性质也不同。6日的降水是不稳定的雷阵雨天气,是由中小尺度不稳定雷雨云团与东北西部东移的低压冷锋相结合的物理过程;19日是以稳定性降水为主,伴有阵雨、雷阵雨的混合性降水天气,是由东移的蒙古低涡与河套地区东部高空槽相结合的物理过程。

两次不同降水性质的天气过程对比分析

该文利用常气象规观测资料,对2013年6月25日~7月2日月连续发生在四平地区的两次暴雨天气过程进行了对比分析,结果表明:两个过程降水性质不同,过程一以对流性降水为主,过程二以稳定性降水为主;过程一为暖区切变降水,形成了整层的不稳定层结,过程二为江淮气旋北上,不稳定能量较小;两个过程的水汽输送都以渤海为主,两次暴雨过程比湿都超过了10 g/kg;两次过程的动力机制不同,过程一为低层动力触发不稳定能量释放,形成的垂直上升运动,过程二是以高空强辅散为主,形成的垂直上升运动;各家数值预报对对流性降水偏差较大,对大范围稳定性降水预报的量级以及稳定性上都表现较好。

边界层参数化方案对不同性质降水模拟的影响

利用MM5模式的4种边界层方案(ETA方案、MRF方案、Blackadar方案、Gayno-Seman方案),对2008年9月22～27日发生在四川盆地先是对流性,后来是稳定性的暴雨过程进行了该4种不同边界层方案的数值模拟比较试验。整体而言,ETA方案对雨带的预报能力较差,但对对流性降水有一定的预报能力;MRF方案对雨带(特别是稳定性降水)的预报能力相对最强;Blackadar方案对后24h强降水最具能力,且对对流性和稳定性降水的预报能力没有太大差别;Gayno-Seman方案对后24 h强降水预报能力较差。边界层对物理量场的影响随时间增大。在预报积分的前10 h以内,各方案的涡度、相对湿度、垂直速度等物理量预报几乎无异;积分10～24 h,它们的量值间出现差异;24 h后,不同方案的预报不仅量值上有差异,甚至变化趋势都不尽相同。高度场受边界层的影响最小,受边界层方案影响最大的是U场,V场受边界层的影响呈高度和时间的分段函数,湿度场受到的影响有明显的时间滞后性特征。对于温度场而言,600 hPa似乎是温度场受边界层影响的一个拐点,边界层影响在通过600 hPa后改变了影响规律。

北京密云油松人工林降水化学性质研究

为了揭示北京密云水库库区水源保护林涵养水源、改善水质的作用机理和规律,为北京密云水库库区水源保护林的经营与管理提供理论依据.在密云水库水源保护区上游油松人工林样地中,分别收集林冠、树干、枯落物层和土壤层雨水进行水化学性质分析.结果表明:大气降水中化学元素含量变幅较大,加权值排序为:Ca>N>K>Na>Mg>Fe>P>Zn>Cu>Mn,其加权平均值之和为10.817 mg/L;大气降水经过油松林林冠、树干、枯落物层及土壤层后,化学元素含量加权平均值之和分别为14.011、29.165、20.724和51.704 mg/L.由此可知,大气降水经过林层后,尽管各化学元素含量变化不一,但总含量却呈增加趋势,特别是经土壤层后增幅更大.

青海高原东北部2种不同性质强降水的雷达特征对比分析

从影响系统及雷达强度、径向速度、切变特征方面对2018年6月30日—7月1日以西宁为中心的青海高原东北部出现的对流性和稳定性2种不同性质的区域性强降水天气进行了对比分析。结果表明:对流性强降水是在副高内缘高温高湿的条件下产生,由中小尺度系统触发;云系强度较强、移动速度较快、持续时间短;强降水发生在雷达最大反射率因子(DBZM)、垂直液态水含量(VIL)与最大反射率因子高度(HT)上升至最大后下降及风暴顶高(TOP)下降至最小的时段,且最大(小)值出现时间较降水开始有较大的提前量;径向速度即风辐合较强,垂直风场上低-中层的层结不稳定,有利于对流的发展;综合切变较强。稳定性强降水是在副高撤退后低槽东移过程中产生的;云系强度较弱、移动速度非常慢、持续时间很长;强降水发生在DBZM和VIL上升至最大后持续的时段,且最大值出现时间较降水开始也有提前量,但HT与TOP的变化不明显;风场呈现明显的“牛眼”结构,垂直风场上存在深厚且较强的暖平流;综合切变较弱。强降水落区与地形有一定的关系。

北京地区冬春季降水对大气污染物的影响

对 1998年冬、春季降水前后的气象条件与大气中的SO2 、NOx 的浓度变化特征进行相关分析 ,结果表明 :冬、春季北京城近郊区出现降水时 ,对大气污染物日均值的影响主要取决于降水过程中及降水之后的风速大小和降水性质。出现稳定性降水过程时SO2 、NOx 日均值在降水当日均有增加 ,第二天的污染物浓度才减少 ;只有不稳定性降水 ,且风速较大时 。

用GPROF算法反演降水强度和水凝物垂直结构

对NASA应用于TMI的业务降水反演算法(GPROF算法)作了简单分析,并对采用该算法反演的2002年夏季我国湖南常德地区的暴雨结构和2001年7月上旬袭击中国香港地区的尤特台风结构进行了分析。对常德暴雨个例,用地面雷达数据作为实况资料进行了真实性检验。检验结果表明:该算法的整体反演效果较好,可较好地反演常德地区的地面雨强及降水结构,雨区的反演精度与降水性质有关。对尤特台风个例,将反演结果与测雨雷达的反演产品进行了定性比较,结果表明:二者反映的降水结构基本一致;GPROF算法反演的潜热垂直结构也较好地反映了台风的热力结构。最后对算法可能的改进方向进行了讨论。

2010-2016年江西省暖季短时强降水特征分析

利用江西省2010-2016年5-9月1597个观测站逐小时降水资料对江西省短时强降水进行统计分析。采用REOF将降水场划分为5个区域:赣北南部(Ⅰ区),抚州市及赣州中部(Ⅱ区),赣北北部(Ⅲ区),赣南南部、北部(Ⅳ区)以及赣中西部(V区)。短时强降水高频区主要分布在山地及河谷附近,分别为湘赣交界罗霄山脉东侧、武夷山西侧、信江河谷、乐安河谷和昌江河谷。河谷附近短时强降水频次以昌江河谷最高(16.9次/a),山地附近最高在罗霄山脉东侧(12.6次/a),极端短时强降水分别位于上饶市东北部山区(3.7次/a)及九岭山南侧的锦江河谷(3.3次/a)。短时强降水主要发生在5月第3候,6、7月第3~4候以及8月第2~3候。Ⅳ、Ⅴ区具有单峰型的日变化特征;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区具有双峰型的日变化特征。主峰基本集中在下午17时;次峰在上午08-10时。短时强降水对暴雨贡献率基本在40%以上,Ⅰ、Ⅱ区的暴雨天气过程将近一半是由短时强降水贡献的。信江河谷是暴雨雨量中心,但并不是短时强降水雨量中心;昌江河谷与武夷山西麓既是暴雨中心也是短时强降水中心。

两次倒槽降水天气的对比分析

1引言 秋末冬初正是东北地区雨雪交加之际，特别是有南方系统配合时，对吉林省的降水将产生较大影响。本文对2003年11月20日和2003年12月5日的两次倒槽天气过程从降水性质、环流形势以及物理量场特征进行分析，揭示天气的异同点。

亚洲夏季风区中尺度地形降水结构及分布特征

采用高分辨率TRMM、AIRS卫星实测资料,从气候态的降水微物理过程角度分析了亚洲夏季风期间中尺度山脉对不同性质降水垂直结构和水平分布的影响。研究表明,中尺度山脉迎风、背风坡均以层云降水为主,层云降水强度在迎风坡强于背风坡;对流降水在迎风坡主要为浅对流,背风坡主要为深对流,对流降水强度在背风坡强于迎风坡。沿西南季风推进方向依次经过的中尺度山脉,其两侧发生降水像素个数、降水微物理特征等差异逐渐减小,其中,对流降水迎风坡向背风坡转变明显,而层云降水背风坡向迎风坡转变明显。大气稳定度与对流降水在迎风、背风坡的分布相一致。另外,对中尺度地形降水的研究为区域气候模式模拟高精度地形降水分布提供了实测依据。

地面观测中阵性降水和非阵性降水的判定

在实际工作中有时会将降水强度大的间歇性降水误定为是阵性降水。根据《地面气象观测规范》中有关降水性质与云层关系的规定,结合实际工作经验,介绍了几个区分阵性降水和非阵性降水的技巧。

四川盆地暖区暴雨特征分析

给出四川盆地暖区暴雨的定义,并根据天气形势和影响系统将其分为西南涡型、副热带高压边缘型、西南急流型和东南风型四类。然后利用2008—2018年5—9月常规和自动站逐时降水资料统计分析四类暖区暴雨的时空分布特征和降水性质,并选取典型个例,对暴雨中尺度特征和成因进行了分析。主要结论包括:四类暖区暴雨易发于山脉迎风坡、喇叭口地形、平原和丘陵山地不均匀下垫面附近。西南涡型和西南急流型暴雨范围广且成片,西南涡型暴雨主要位于盆地中部和南部,西南急流型暴雨主要出现在盆地中部到龙门山脉北段和大巴山脉;副热带高压边缘型和东南风型暴雨分散,主要出现在盆地西部;降水都具有明显的日变化,呈现为单峰型,夜间加强,白天减弱;暖区暴雨由对流性和稳定性降水组成,降水量级越大,对流性越明显,其中,副热带高压边缘型和东南风型对流性降水明显,西南涡型和西南急流型稳定性降水明显;暖区暴雨直接由β中尺度云团发展造成,西南涡型和西南急流型中尺度对流系统持续时间≥6 h,副热带高压边缘型和东南风型中尺度对流系统持续时间≤6 h,但四类暖区暴雨单站对流性降水(20~50 mm·h^(-1))的持续时间一般不超过3 h,≥50 mm·h^(-1)的短时强降水维持时间不超过1 h,若超过1 h易造成极端降水事件,西南涡型和西南急流型容易出现极端强降水;四类暖区暴雨发生在高能高湿不稳定环境条件下,平均CAPE值超过1000 J·kg^(-1),K指数在40℃左右,850 hPa平均假相当位温在85℃左右,平均比湿可达16 g·kg^(-1)。

黑龙江省暴雪天气分析和预报技术

分析表明,造成黑龙江省暴雪的低压天气系统不仅来自西北、偏西和偏南方向,而且还有在东北和日本海新生成的,其中又以西南和南来的居多;高空影响系统主要是低槽,其次是低涡,但降暴雪时多数是低涡;造成暴雪的锋面系统以暖锋和锢囚锋为最多。另外,从造成降水的成因和水平锋生这两个角度出发,给出了7个暴雪落区的温压场模型。850 hPa温度、850 hPa温度平流和拔海高度决定了降水(雨、雪)的性质。

新一代天气雷达（CINRAD／SA）回波强度定标原理和方法

我国新一代天气雷达（CINRAD／SA）系统标定体制与美国WSR-88D相同，均采用自动标定技术，雷达气象方程中涉及到的雷达参数，都经过了准确的测量和定标，从而保证回波强度的准确性。但由于雷达参数变化和故障有可能影响雷达回波强度误差，进而影响定量测量降水对降水性质的判断，因此必须定期地对雷达的回波强度进行定标。

夏季江南地区暖区暴雨的统计分析

本文首先给出江南地区暖区暴雨的定义,并按天气形势将其分为暖切变型、冷锋锋前型、副热带高压(以下简称副高)型和强西南急流型四类。然后利用2010—2016年5—9月常规和自动站逐时降水等非常规观测资料统计暖区暴雨的时空分布特征和降水性质等,并对暖区暴雨的形成原因进行初步分析。最后利用NCEP FNL全球分析资料,基于中尺度分析技术给出四类暖区暴雨的系统配置:(1)四类暖区暴雨均为分散性局地降水,降水多发生于山区、平原和湖泊交界处等不均匀下垫面附近。其中,暖切变型降水范围广、强度最大、极端性最明显且主要位于江南中西部;冷锋锋前型降水集中、强度较大且具有一定极端性,主要位于江南中部;副高型降水强度较弱,主要位于江南中东部;强西南急流主要位于江南西部。(2)暖切变型和强西南急流型以夜间降水为主,副高型降水集中在午后,冷锋锋前型降水日变化不明显。(3)暖区暴雨由稳定性和对流性降水共同组成且降水量越大,降水对流性越明显。(4)在低层高湿、不稳定能量积聚等有利背景下,暖切变型、冷锋型和副高型暖区降水多由边界层(地面)中尺度辐合线配合高低空急流耦合产生,强西南急流型一般形成于低空急流上的中尺度风速脉动及地面辐合线附近,且低空急流越强,暴雨强度越大。(5)暖切变型和冷锋型暖区暴雨的落区分别位于低层850hPa暖切变以南和地面锋前的显著湿区内,副高型和强西南急流型的暴雨落区分别位于副高内和强低空急流出口区左前侧的水汽充沛且大气层结不稳定区内。四类暖区暴雨常表现为长生命史的移动型中尺度雨团途经山区或河流湖泊等不均匀下垫面时,强度增大、移速减慢,形成暖区局地强降水。