青海东部一次强暴雪天气的Q矢量诊断分析

20 0 2年 1 0月 2 1～ 2 2日青海高原东部地区发生近 1 0年以来秋季最强的一次暴雪天气过程。利用Q矢量方法以及GMS 5红外云图、水汽云图和常规观测等资料 ,对强暴雪天气进行了天气动力学诊断分析。结果表明 :Q矢量湿锋生函数、Q矢量散度场和水汽通量散度场与青海高原暴雪区有较好的对应关系 ,对青海高原的降雪预报有指示作用。

“2006．10”云南严重秋季连阴雨水汽输送特征和湿Q矢量分析

应用常规气象资料通过诊断分析和湿Q矢量分析,探讨了2006年10月上旬云南严重连阴雨期间的水汽输送特征,进一步分析了期间持续性暴雨、大雨的落区分布,结果表明:连阴雨期间,ITCZ异常活跃,先后有4个热带气旋活动,200616号强台风"象神"横穿中南半岛进入孟加拉湾,减弱之后再度发展成孟加拉湾低压,由此提供了孟加拉湾水汽通道;ITCZ水汽通过副高外围气流向中南半岛输送,提供了第二条水汽通道,两条水汽通道呈"人"字形,为连阴雨发生发展提供了有利的水汽条件。湿Q矢量辐合中心在对流层中低层700～640 hPa之间,700 hPa上湿Q矢量散度辐合区与暴雨区对应较好;随着湿Q矢量辐合区加强、移动和减弱,暴雨随之发展、移动和结束。

圣帕台风暴雨的非地转湿Q矢量的诊断分析

利用WRF中尺度模式模拟了台风“圣帕”登陆舌减弱成热带低压造成湖南省大暴雨的过程，使用模拟输出的高分辨率资料，借助非地转湿Q矢量对这次暴雨过程做了详细的诊断分析。结果表明：非地转湿Q矢量能比较清楚地揭示此次暴雨演变过程，尤其700hPa的非地转湿Q矢量散度场对降水预报具有较好的指示意义，其散度辐合区域对应着降水的落区，散度辐合强度变化指示着降水强度的变化趋势，并且非地转湿Q矢量散度辐合强度的大小可预示着未来3～6h降水的强弱，是具有预报价值的；非地转湿Q矢量散度是非地转ω方程的强迫项，并与地形条件共同作用激发了地面中尺唐系统的发展与次级环流的形成．暑此．次暴雨得以发展与维持的机制.

基于螺旋度和非地转湿Q矢量的一次东移高原低涡强降水过程分析

利用NCEP 1°×1°再分析资料以及常规观测的地面和高空资料,应用螺旋度和非地转湿Q矢量原理,对2000年7月9～15日一例东移高原低涡产生强降水过程进行了天气动力学诊断分析。结果表明:500 hPaz-螺旋度水平分布对低涡中心的移动、降水落区和强降水中心的分布具有较好指示性,强降水中心发生在500 hPaz-螺旋度梯度值最大的区域。z-螺旋度分布能较好地反映暴雨发生时大气的动力学特征,暴雨区上空,高层负涡度辐散与低层正涡度辐合相配合,是触发暴雨的动力机制。相对螺旋度更能全面地反映降水落区及降水中心分布情况,并对未来6 h后的降水落区及走向具有较好的预报性,强降水中心发生在相对螺旋度正、负中心连线梯度最大值的正值一侧。低层非地转湿Q矢量散度的辐合区与降水区相对应,辐合中心与强降水中心基本吻合,是降水落区定性诊断分析的有力工具;湿Q矢量散度的垂直分布对未来6 h降水的落区和移动预报提供了很好的参考信息。

应用湿Q矢量分解方法诊断分析“圣帕”(2007)台风暴雨

利用WRF中尺度模式模拟了台风"圣帕"(2007)登陆后,减弱成热带低压造成湘赣地区大暴雨的过程,并借助非地转湿Q矢量(Q*)及其分解对这次暴雨过程做了详细的诊断分析。结果表明:800 hPa的Q*矢量散度场的辐合区范围及其辐合强度对降水落区位置及降水强度有非常好的指示作用。将"总"Q*矢量分解成平行和垂直于等位温线两部分后,揭示出了不同尺度的Q矢量散度辐合强迫的不同作用:在暴雨强盛时期,大气以中尺度运动为主,在暴雨发生前、后时期,大气以大尺度运动为主。此外,非地转湿Q矢量散度辐合强迫产生的次级环流也有助于本次暴雨发展与维持。

青藏高原东侧一次连续大暴雨过程湿Q矢量分析

利用常规探空和地面实测资料,对2005年7月18—19日出现在青藏高原东侧的一次区域性大暴雨天气过程进行了非地转湿Q矢量诊断分析。结果表明: (1)暴雨出现在湿Q矢量散度负值中心激发的非地转上升气流区附近,在强降水期散度负值中心达到最强,范围较窄,与暴雨区对应得较好。(2)700hPa湿Q矢量涡度正值中心与其散度负值中心重叠的区域是中尺度低值系统发展的有利区域,与暴雨区对应。(3)700hPa湿Q矢量锋生中心可以对应12小时后的暴雨区;当有不稳定能量大量释放后,有锋消作用,暴雨将逐渐减弱。

湿Q矢量在一次冷锋降雪过程中的应用

利用常规气象观测资料和NCEP 1°×1°再分析格点资料,对2008年1月28—29日一次强降雪天气过程进行诊断分析,计算了非地转湿Q矢量流场、非地转湿Q矢量水平和垂直分布以及非地转湿Q矢量锋生函数。结果表明,非地转湿Q矢量辐合区是强降雪发生的有利区域,非地转湿Q矢量散度负值区和非地转湿Q矢量锋生函数正值区能较好地预报出未来6 h降水落区,且其中心数值大小与未来6 h降水强度存在正相关关系。

宁夏北部强降雪天气的非地转湿Q矢量的诊断

为了有效利用数值预报产品,提高中尺度数值预报模式MM5的释用能力,做好灾害性天气的预报,引用非地转湿Q矢量理论对2006年1月18-19日宁夏北部一次强降雪过程进行了诊断分析.结果表明:500hPa西风槽、700hPa偏南风低空急流、地面倒槽、冷锋是这次宁夏大范围降雪的主要影响系统;非地转湿Q矢量流场辐合中心和宁夏北部强降水中心有很好的对应关系;锋生函数的正大值与强降水中心对应较好,可以认为对宁夏冬季强降水中心有一定的指示意义;最强降雪区出现在Q矢量散度正负值交界附近的负值区上升支一侧.

长江中下游一次暴雨过程的湿Q矢量诊断分析

利用中国国家级地面气象站基本气象要素日值数据集(V3.0)和欧洲中心1°×1°的再分析资料,对2016年夏季长江中下游地区的一次暴雨过程的湿Q矢量进行了诊断分析。研究结果表明:此次暴雨过程中,雨带始终呈东北西南带状分布,累计降水量最大值在450 mm以上,具有降水历时长、总量大、强度大、降水集中、雨带稳定的特点。中低层非地转湿Q矢量散度场(700 hPa、500 hPa)能较好地表现出暴雨落区的分布特征,其负值区可作为预报降水的有利工具,但总体来说500 hPa的诊断效果不如700 hPa的好。此次暴雨过程都伴有明显的上升运动,尤其7月1-3日整个大气上升运动更为明显,对流活动旺盛,对应1 3日的降水强度也很大。垂直运动的上升区与湿Q矢量散度的负值区始终保持一致,并与暴雨区对应较好。Qx^*和Qy^*的正负值在东西方向上相间排列,暴雨区上空是Qx^*和Qy^*正负值的交汇处,而交汇处是两个次级环流圈共有的上升气流区,上升气流携带低层的暖湿空气,为此次暴雨过程创造了有利的水汽辐合条件,有利于暴雨的形成和维持。

一次特大暴雨过程的诊断分析

利用NCEP再分析资料、常规资料对2006年7月2日河南中部特大暴雨过程进行诊断分析,结果表明:深厚的湿层和不稳定层结在强降水发生前已形成;在高低空出现的正负涡度柱、散度柱互耦配置和强烈的垂直上升运动,导致不稳定能量快速释放,产生了此次特大暴雨。强降水期湿Q矢量散度负值中心达到最强,与暴雨区对应。

2014年7月龙门山脉一次持续性暴雨过程分析

为探讨龙门山脉的持续性暴雨过程成因及非地转湿Q矢量的应用,利用2014年7月18~21日大气环流背景及天气影响系统和NCEP 1°×1°每6 h一次的再分析资料分析,结果表明：500 hP a西太平洋副热带高压外围环流稳定,阻挡西风槽东移使得其持续维持在川西高原,是这次持续性暴雨过程的大气环流背景和影响天气系统。中低层强盛的水汽输送与超级台风＂威马逊＂外围水汽的汇聚作用为这次持续性暴雨过程提供了充沛的水汽条件。暴雨发生前低层非地转湿Q矢量是一个快速增加的过程。暴雨发生时700 hP a非地转湿Q矢量辐合区与强降雨区有较好的对应关系,强降雨中心位于辐合中心东侧到零线梯度的较大处,越接近强降水时间,诊断效果越好;辐合中心与其东侧或南侧的辐散中心构成次级环流圈。同时东北—西南向的龙门山带的陡峭地形引起盆地东南气流的强烈垂直上升运动,对暴雨的增幅有重要作用。