一次有台风影响的广元市中东部暴雨过程分析

利用地面自动站降水资料、MICAPS高空实况资料、雷达资料和数值预报资料,对2019年7月19日广元市中东部出现的一次暴雨天气过程进行分析。结果表明,暴雨过程期间,受高空低值系统和低层暖湿气流的共同影响,同时伴随有台风活动,低层水汽条件和能量条件充沛。台风在此次过程中的作用,一是阻挡高空低值系统的东移,使影响系统较长时间维持在暴雨区;二是台风北侧偏东风气流将大量水汽源源不断向暴雨区输送。低涡切变线有利于水汽的辐合上升,在不稳定的暖湿大气层结中,地面弱冷空气入侵触发不稳定能量的释放。雷达特征显示广元市中东部为明显的片状混合云回波,中心回波强度超过45 dBZ,与强降雨中心落区一致。此次过程数值预报对形势的预报较为准确,对量级预报也有较好把握,但对落区预报较实况存在一定偏差,仅具有一定的参考价值。

习水南部一次秋季最强降水中的地形作用

该文利用习水107个站点的降水观测数据、高空和地面形势实况资料、习水双偏振雷达数据、ERA5全球再分析资料,通过天气学统计方法,分析2021年9月12日习水强降水过程成因,并解释了地形对此次强降水的增强作用。分析结果表明:(1)此次过程发生在双台风夹击的背景下,主要影响系统有对流层中层高空槽、低空低涡切变线;(2)高空槽东移迫使低涡切变线发展加强,为此次过程提供了抬升条件,14号超强台风“灿都”外围的偏东气流减缓了低涡切变线东移速度,使得其在习水停留时间变长,同时,低空偏南气流和偏东气流的辐合为强降水的发生发展提供了热力不稳定和水汽条件;(3)雷达回波是以积云为主的混合降水回波,多对流单体活动,并有明显的“列车效应”现象;(4)由于大娄山南侧地形对对流层的气流有辐合抬升作用,对流单体在山脉南侧移速减慢、合并增强,导致降水强度和范围增大,从而形成此次强降水过程。

一次东北冷涡暴雨的成因分析

利用常规观测资料、MICAPS资料、NCEP/NCAR1°×1°逐6 h再分析资料,从热力动力条件、层结条件等方面,对2022年6月4—5日内蒙古东南部地区的一次东北冷涡暴雨过程进行诊断分析,得出产生暴雨的天气尺度和中尺度系统特征。结果表明:此次暴雨是由东北冷涡前部暖湿切变造成的,鄂霍次克海阻塞高压阻挡,使冷涡移动缓慢,冷涡系统影响时间长、降水量增大。暖湿空气在切变处强烈辐合,与高低空急流耦合产生的次级环流上升支重合,地面中尺度切变线为暴雨云团的发展与维持提供了有利条件。低层强辐合区与高层强辐散区重合,为暴雨产生提供了动力条件;低空偏南急流为暴雨提供了充沛的水汽条件,同时低层增温增湿使大气层结不稳定。

“99·6”梅雨锋暴雨低涡切变线的数值模拟和分析

在天气分析的基础上 ,利用非静力中尺度模式MM5和四维资料同化逼进方法及双向三重嵌套网格技术 ,对 1 999年 6月 2 3～ 2 5日 (简称“99·6”)发生在长江中下游地区的梅雨锋暴雨过程进行了数值模拟。结果表明 :模拟结果与观测结果的比较指出 ,高分辨数值模式MM5可以成功地模拟梅雨锋中尺度低涡切变线的发生和发展 ;模拟结果显示 ,在α中尺度低涡切变线发展过程中 ,低层强的西南急流和东北气流增强了低层的辐合 ;而高空的西风急流和东风急流则增强了高空的辐散 ;正是由于这种从高空到低空环流的配置 ,才促进了α中尺度低涡不断发展 ;模拟低涡切变线不同部位的垂直环流和物理量场表明 ,“99·6”梅雨锋低涡切变线的结构非常复杂 :在梅雨锋的发展期 ,暖锋附近的垂直上升运动最强 ,低涡中心次之 ,冷锋附近最弱。模拟结果也表明 ,由于下垫面特征的不同 ,中国和日本的梅雨锋暖锋附近环流结构有较大的区别 ;模拟结果显示 ,在α中尺度低涡发展过程中 ,不断有扰动在低涡前部发展 ,激发并分裂出一系列的 β中尺度系统 ,β中尺度系统运动剧烈 ,但由于其低层辐合强于中空辐散 。

2009年6月28—30日湖北区域性大暴雨诊断分析

利用NCEP资料、LAPS产品、地面自动站资料及卫星资料和多普勒雷达拼图资料,对2009年6月28—30日湖北区域性大暴雨过程的环流背景与动力、热力、水汽条件等进行了诊断分析。结果表明:此次过程是在贝加尔湖低槽东移、副热带高压加强西伸北抬、西南急流发展、低层切变线南压和低涡东移的条件下发生的;低空急流的发展使大气强烈转暖,低层辐合与正涡度、高层辐散与负涡度及其相互配合,为暴雨发生发展提供了有利的热力和动力条件;冷空气南下在高温高湿的长江流域形成锋区以及西南急流加强,不仅向暴雨区提供了充沛水汽,还与切变加强、低涡东移共同造成能量锋区锋生,沿低层θse能量锋区及切变线有多个对流云团和强回波生成引发区域性强降水。

发生于2013年6月6～7日杭州地区暴雨的过程分析

利用NCEP再分析、华东区域地面中尺度自动站和多普勒雷达等资料，对2013年6月6～7日发生于浙江杭州地区的大暴雨进行多尺度分析，结果表明：这是一个由高空槽、高低空急流和低涡切变系统共同影响的过程，可分为3个阶段，即强对流、暖式切变影响和低涡影响阶段．强对流发生在低空偏南急流增强的过程中，中层干冷、低层暖湿的不稳定层结是强对流发生发展的环境条件；近地面偏东风与中高层一致增强的偏南风辐合对强对流具有触发作用．强对流下沉气流的地面出流与地面偏东风形成中尺度辐合线，中尺度辐合线上又孕育出新对流的发生发展，当强对流从平原移向山区时，对流加强，再次回到平原时，则迅速减弱消亡．暖切影响阶段和低涡影响阶段属于大尺度系统性过程，环境场上表现为深厚的湿层和较弱的层结不稳定．从雨量强度来看。强对流阶段的雨强可达30mm·h^-1，暖切影响的平均降水基本在5～15mm·h^-1，而低涡影响的降水可达10～20him·h^-1．

“8.13”黄淮北部暴雨云团的组织结构和触发机制

利用FY-2E卫星资料、多普勒雷达监测及4Dvar反演资料、区域自动站和常规观测资料、NCEP分析资料,对2010年8月13日黄淮北部暴雨云团的组织结构、发展演变及形成机制进行研究。结果表明:暴雨云团形成发展于低涡切变形势下,低涡切变线、西南急流及边界层扩散南下弱冷空气是主要影响系统;高的对流不稳定能量、强的低层垂直风切变和持续发展的水汽条件是主要环境特征。不同区域云团的形成机制有差别,发展北上的西南急流促使MβCS旺盛发展。随着低涡发展,MβCS发展合并形成圆形MαCS,强暖湿气流强迫、弱冷空气扩散及地面辐合线是圆形MαCS形成发展的重要机制。γ或β中尺度气旋及辐合线在对流初生阶段起动力触发作用,辐合加强及辐合区的向后延伸导致对流云团的自身发展和后向发展;成熟阶段对流单体后部的强出流促使对流单体分裂,气旋式环流外围西南和偏南气流合并造成对流单体合并。MαCS成熟和衰亡期雷达上出现的线状对流系统具有明显强降水特征。

一次陇东大暴雨的锋生过程及倾斜涡度发展

利用探空、地面加密自动气象站、卫星云图、天气雷达和ECMWF(ERA-interim)0.25°×0.25°再分析资料,从大气环流、云图和雷达回波特征、锋生及倾斜涡度发展等方面对2013年6月20日发生在甘肃陇东地区的大暴雨天气进行了诊断分析。结果表明:高原东北侧低空切变线、副热带高压及冷空气相互作用下,干冷空气和暖湿空气在中低空交汇产生强锋生,使切变线上垂直涡度、辐合快速发展,触发不稳定能量释放产生强对流,导致大暴雨发生。暴雨出现在TBB<-52℃的强对流云带中,雨强随着冷空气的向南侵入和渗透,由北向南在陇东地区逐步增强,进入四川后开始减弱。雷达强回波区高度<5 km,在0℃层以下具有低质心、暖云高效降水回波的特征。降水回波为南北带状,自南向北移动,不断影响同一地区,具有明显的"列车效应"。锋生强度与切变线强度及暴雨强度的增强、维持和减弱变化基本一致。分析锋生函数表明,在暴雨增强阶段,散度项锋生和形变项锋生起主要作用,形变项锋生作用更显著,倾斜项锋生作用相对较小;在暴雨持续阶段,散度项锋生和形变项锋生作用旗鼓相当,倾斜项起锋消作用。通过全型垂直涡度方程建立垂直涡度变化与锋生的直接联系,从而诊断锋生对天气系统强度的作用。锋生使得湿等熵面倾斜,在锋区前侧产生显著的正垂直涡度变化,切变线得到快速发展。

两次大暴雨过程天气形势与物理量场对比分析

使用常规天气图、NCEP1×1°的再分析资料,针对2010年5月13日和5月21日江西2次大暴雨天气过程,从天气形势场、影响系统和物理量场等方面进行对比分析,结果表明:2次暴雨天气过程具有相似的基本特征,其共同点是高纬度冷空气以短波槽形式频繁南下,提供了暴雨发生的环境背景条件;低涡切变东移和辐合区的持续存在是提供动力抬升的有利条件;西南急流和中低层强大的水汽通量以及水汽通量辐合中心建立,提供了有利的水汽条件;2次暴雨的不同点是在暴雨发展过程中,低涡切变等影响系统的位置、螺旋度的强度以及其它物理量,决定着暴雨的降水强度;5月13日大暴雨过程中各项物理量指标均比5月21日大暴雨过程强而典型,但降水量却小于5月21日,表明锋前暖区中强对流性降水是产生大暴雨的重要条件。

湘中一次低涡切变暴雨过程诊断分析

利用常规观测资料、NCEP 1°×1°逐6 h再分析资料、FY-2E静止卫星红外云图反演的逐时TBB资料及长沙多普勒天气雷达产品,对2011年6月10日由低涡切变系统引发的湘中区域暴雨进行诊断分析。结果表明:湘中暴雨发生在高空低槽与中低层低涡相配合的环流背景下,暴雨中心具有低层正涡度(辐合)、高层负涡度(辐散)的垂直结构;此次湘中暴雨过程强降水的出现与TBB最低值并不同步,而是落后于TBB最低值1～3 h,强降水区主要出现在云团后侧TBB梯度较大区域内;该暴雨回波为典型的混合性降水回波,逆风区移过的地区对应强降水区,逆风区出现后的半个小时内为强降水时段,逆风区消失后降水明显减弱,中层弱冷空气增加了暴雨区对流性不稳定。

2017年7月初柳州特大暴雨成因分析

利用常规气象观测资料和柳州多普勒雷达观测资料,采用天气学诊断分析方法,对2017年7月1-2日发生在柳州市的一次特强降水过程进行了分析。结果表明:高原槽、低涡切变以及地面辐合线是此次过程的主要影响系统;副热带高压的稳定维持,使高原槽长时间停滞在黔桂交界一带;地面中尺度辐合线的长久维持为强降水提供了动力抬升的条件,辐合上升运动增强激发出大量的中尺度对流云团,强回波形成列车效应,从而产生大暴雨。

2014年5月10-11日柳州强降水过程诊断分析

利用Micaps资料、地面加密自动观测资料、NCEP/NCAR的1°×1°每6h再分析资料,对2014年5月10-11日发生在柳州的一次强降水过程进行了诊断分析。结果表明:500h Pa南支槽、850h Pa低涡切变线及低空急流、地面冷锋为此次降雨过程提供了有利的天气尺度背景场;近地层冷空气入侵是本次过程的触发机制,高层强辐散以及低层辐合的有利配置为此次强降水的产生提供了较好的动力条件;强盛的西南急流提供了较好的水汽及能量条件;水汽通量散度、涡度中心值的强弱变化及移动均与强降水中心有着很好的对应关系。

一次低涡切变影响下的舟曲局地短时暴雨天气分析

2016年8月6—7日甘南舟曲局地暴雨天气过程持续时间较久,从6日夜间开始,至7日下午结束,主要降水时段集中,降水强度大,属于局地短时暴雨。形势场500 hPa上西北高、东南低的形势和副热带高压边缘的扰动以及700 hPa上低涡切变对此次降水的形成有重要作用,低层辐合、高层辐散,整层较强的上升运动使暴雨得以发生,垂直速度和散度对暴雨的发生有重要的指示意义。

贵州省1996年“7·2”致洪暴雨成因分析

分析1996年7月1日～3日产生大暴雨天气过程的环流背景和影响系统，指出直接造成该次大暴雨天气过程是低涡切变、长江横切变和低空西南急流，并结合物理量场的诊断分析；进一步探讨该次大暴雨天气过程的成因及物理机制．

2021年8月20日商丘市暴雨成因及模式误差分析

利用常规观测资料、ERA5逐小时再分析资料、多普勒雷达、FY4A卫星云图等气象资料,对2021年8月20日商丘市暴雨过程的特点、成因及模式误差进行分析。结果表明:此次过程降水总量大、强度强、范围广、降水时段集中。受低涡切变线影响,高湿区冷暖空气交汇产生不稳定,地面辐合线是其抬升触发机制。雷达回波表现为混合性降水回波,径向速度场上表现为风速辐合、大风区、中气旋等中尺度系统。红外云图上中尺度对流云团自西北向东南移动产生,列车效应明显。针对此次过程,上海模式预报参考价值最大;EC细网格预报降水量级明显偏小,在落区上虽然可以体现商丘地区西部大、东部小的降水分布特征,但预报暴雨区与实况偏差较大,主要是预报低涡位置有所偏差的缘故。

云南文山一次低涡暴雨成因初探

利用FY2G卫星云图、雷达资料、自动雨量站等观测资料和NCEP/NCAR逐6 h 2.5°×2.5°再分析资料对2018年6月22日~25日云南省文山州大暴雨天气过程进行分析。结果表明,此次暴雨过程的主要影响系统是两高之间的辐合区和低涡切变线。由于高原槽不断东移加深,孟湾低压与印度半岛低压系统合并加强,西太平洋副热带高压加强西伸,文山州受强偏南气流影响,产生强烈水汽辐合,造成持续强降水;不断有对流单体发展且合并到大的对流云团中,有较大范围的对流云团持续影响是此次大暴雨的主要云图特征;雷达上持续存在“S”型径向速度图,且存在较强降水回波在文山附近生消发展,造成明显的“列车效应”。

2018年7月6日玛曲局地暴雨天气过程分析

2018年7月6日玛曲局地暴雨天气过程,中高纬度为两槽一脊环流形势,亚洲中低纬度受副热带高压控制,副热带高压比较强,甘南恰好处于副热带高压内部,受西南气流的影响,584 dagpm线西伸到青藏高原西部地区,青藏高原东部有低涡生成,巴湖槽东移到90°E附近时,槽后冷空气分裂南下进入低涡与低涡相结合形成北槽南涡形势,且低涡一直维持在高原东部,使河西中部到高原中部出现暴雨天气。这种形势下,过程以阵性天气开始,以非阵性天气结束,过程雨强不强,但持续时间较长。本次暴雨过程作为汛期暴雨的特殊典型,应当引起预报员的注意。

呼和浩特市一次飑线系统分析

利用常规探测资料、多普勒雷达资料、高时空密度自动气象站地面观测网等实况资料,对2017年8月7日呼和浩特地区一次飑线过程进行详细分析,结果表明:(1)由于常规观测站资料时空分辨率低,数值预报难以准确描述中小尺度系统,因此在实际业务中,很难在短时预报中给出飑线的发生发展预报;(2)常规探空资料计算的CAPE值对于飑线发生潜势的指示性是非常有限的;(3)目前业务中,对飑线的预报只能通过大尺度环流背景结合加密自动气象站,以及短时临近雷达监测来实现;(4)高空槽前和东北冷涡后部的西北和偏北气流汇合南下,以及低空切变线带来的偏南气流北送,是这次飑线形成的环流背景。

2014年初夏喀什地区一次罕见的暴雨到大暴雨过程的综合分析

应用常规气象观测资料、区域自动逐渐时观测资料、NCEP 1˚ &#215;1˚再分析场资料、FY-2号气象卫星资料及新一代天气雷达资料,对2014年6月18~23日喀什地区罕见连续性暴雨天气过程环流背景、高低空风场、物理量场及卫星雷达资料进行天气学诊断分析。结果表明:此次暴雨过程分为两个时段,两个时段暴雨影响系统不同,第一时段为典型“东西夹攻”造成的复合型降水,第二时段为巴湖低涡引导冷空气南下与东移北收的中亚低槽合并造成对流性降水。中亚低涡、巴湖低涡和中低层切变是这次暴雨天气过程主要影响系统;中层西南气流、低层东风气流为暴雨产生提供充沛水汽;低层辐合、高层辐散配置,使垂直上升运动得到发展和加强,低层水汽迅速向上输送,同时引起热量、动量垂直输送,为暴雨形成提供有利动力和热力条件。地形在本次强降水过程中有重要作用,地形抬升和收缩作用使得辐合上升运动加强。

一次江淮气旋引起的区域大暴雨可预报性分析及模式检验

利用常规观测资料和逐6 h的ERA5空间分辨率为0.25°×0.25°的再分析资料及数值产品,采用天气学分析和物理量诊断等方法,对河南2020年6月一次江淮气旋区域大暴雨的可预报性进行分析.结果表明:(1)强降水主要出现在850 hPa低涡前部西南急流出口区顶部和切变线两侧50~100 km的重叠区域内、地面气旋辐合线附近及左侧冷暖空气交汇处,以冷区降水为主.(2)水汽和动力条件均具有极端性,PWAT、Q850、Qu850、垂直上升运动速度值均超过了河南各类型100 mm以上强降水统计阈值.(3)850 hPa低涡的移动方向和地面3 h负变压中心移动方向对地面气旋的移动有引导作用,负变压中心较气旋中心出现时间早12 h左右.(4)数值模式EC在24~240 h内、CMA-GFS在24~168 h内晴雨准确率和小雨量级TS评分>0.8,暴雨及以下量级的降水TS评分24~72 h内CMA-GFS优于EC,96 h后CMA-GFS低于EC.(5)EC和CMA-GFS强降水落区较实况偏北0.7~0.8个纬度.