高、低空急流耦合对山东“利奇马”台风暴雨增幅影响的诊断研究

受登陆北上台风“利奇马”等影响,2019年8月9~12日山东省出现连续暴雨,其中10日夜间出现降雨峰值。利用中国气象局上海台风研究所(Shanghai Typhoon Institute of China Meteorological Administration,简称CMA-STI)热带气旋最佳路径数据、山东省自动气象站逐时降雨量、常规观测资料、中国风云二号地球静止气象卫星(FY-2G)0.1°×0.1°逐小时云顶相当黑体亮温和美国环境预报中心(National Center of Environmental Prediction,简称NCEP)1°×1°逐6 h再分析等资料,主要运用纬向风局地变化方程与大气动能方程,诊断分析降雨明显增幅与高、低层风场变化的关系。结果表明:(1)暴雨主要影响系统有高低空急流、500 hPa西风槽、850 hPa台风倒槽及“利奇马”本体环流等。10日200 hPa中纬度大尺度西南风急流东南移影响鲁西北,当天08:00(北京时,下同)850 hPa因双台风活动而形成的大尺度东南风急流突然北伸越过山东省。台风倒槽对流云与本体环流对流云先、后北移经鲁中,累积效应造成该地区10日夜间雨量最大。(2)10日20:00850 hPa章丘站东北侧出现了过程最快东风增幅,纬向运动方程诊断结果表明,东风平流是东风增加最主要原因,地转偏向力项则不利于东风增加。(3)10日20:00章丘站200 hPa西南风风力明显加大形成急流,10日08:00至11日08:00青岛站850 hPa维持东南风低空急流。同时位于高空急流右后侧与低空急流左前方是鲁中附近10日夜间降雨增幅的重要原因。章丘200 hPa与青岛850 hPa都是在最大风力之前12 h动能增加最快。动能方程诊断表明,最有利于鲁西北高空急流形成的是位能平流项,最有利于鲁东南低空急流形成的是动能垂直通量散度项。(4)10日20:00至13日08:00“利奇马”本体环流一直在影响山东,暴雨期间山东中部地形的动力作用也一直存在,而降雨的峰值是出现在10日夜间,说明10日20:00前后高、低空急流的耦合可能是山东暴雨增幅的主要影响因子。其主要作用至少有加强山东中部的垂直运动、整层水汽输送与静力不稳定度等方面。

东南风低空急流影响“21·7”郑州市极端暴雨分析

利用中国气象局上海台风研究所热带气旋(Tropical Cyclone,TC)最佳路径数据、美国环境预报中心(National Center of Environmental Prediction,NCEP)最终分析格点资料(Final Analysis,FNL)及常规观测数据等,分析了2021年7月郑州极端暴雨过程的特征机理。结果表明:(1)两个TC同时远距离输送大量水汽,东南风低空急流与强降水关系密切。当东南风急流北上到太原、邢台等站后郑州市暴雨减弱。郑州市6 h降水超过62.5 mm站点数目增减与850 hPa地转偏差数值变化趋势一致。(2) 20日白天郑州站极端降水发生前,从850 hPa经500 hPa至200 hPa风向从东南风顺转为西南风。200 hPa与850 hPa水平风的垂直切变(Vertical Wind Shear,VWS)从最大值开始减小、可降水量(Precipitable Water Vapor,PWV)明显加大、不稳定程度减小,这些都是极端暴雨发生的有利条件。极端暴雨具有明显的湿对流特点。(3)纬、经向风变率诊断表明,最有利于郑州市850 hPa东风维持的因子是地转偏差,最有利于南风加大的因子是动量平流。动量对流促使郑州市暴雨过程850 hPa南风减小,故动量上、下传递并非850 hPa南风加大原因。

基于气泡雾化喷嘴的低能耗含油污水处理实验研究

微气泡气浮技术在低能耗下对含油污水的高效处理是目前的研究热点。利用气泡雾化喷嘴作为微气泡发生器,搭建了低能耗微气泡射流气浮处理含油污水的实验系统,系统研究了气液质量流量比(ALR)和工作压力(p)对微气泡群尺度分布特征和除油效果的影响,并计算了气泡雾化喷嘴的能耗。实验结果表明,利用气泡雾化喷嘴形成液下射流可以产生大量微气泡,其中尺度小于150μm的气泡数量占比在55%以上、小于600μm的气泡数量占比在98%以上;随着ALR的增加,微气泡数量整体呈现先增后减的变化趋势,最佳ALR=0.15;当p=0.2 MPa、ALR=0.15时,微气泡群的索特尔平均直径可降低至238μm,出水含油质量浓度为29.73 mg/L,微气泡射流气浮装置处理1 kg含油污水时能耗仅为6.53×10^(-4) kW·h,较溶气气浮能耗降低35%以上。

2022年“2.13”冀中大雪过程多源气象资料分析

利用常规观测资料、era5再分析资料、风廓线雷达产品、地基GPS/MET大气可降水量(precipitable water vapor,PWV)等,对2022年2月13日冀中大雪过程进行了详细分析。①降雪发生之前的36 h内PWV呈增长态势,0~12 h上升最快,12~36 h呈缓慢上升趋势。②降水量和PWV呈一定正相关关系,降雪期间PWV变化平稳,随着PWV出现连续下降,降水结束。③风廓线雷达的水平风向风速演变对降雪的预报有一定指示意义:3000 m突然出现20 m/s的西南低空急流,随着20 m/s的西南低空急流向下延伸至2500 m高度,降雪增强。④降雪之前,0.5 m/s及以上的正速度首先出现在1500 m以上,当2000 m以下突然出现1.0 m/s以上的正速度后,0~3 h内降雪发生。⑤1000 m以下垂直速度增加到1.5 m/s及以上时,降雪增强。⑥降雪期间C_(n)^(2)(大气折射率结构常数)一直稳定在-180~-165 dB,C_(n)^(2)值小于-180 dB时,最大探测高度降至3500 m以下,整层垂直速度小于0.5 m/s,预示降雪结束。

MILD粉体燃烧技术研究进展与关键问题分析

MILD燃烧是一种在中度或极度低氧环境下发生的温和燃烧模式,兼具高燃烧热利用率和极低NOx排放的优势,国际燃烧领域认为它是拥有巨大应用潜力的清洁燃烧技术之一。自1990年左右开展相关研究以来,对于实现气体燃料的MILD燃烧的相关技术已相对成熟,而关于煤粉和生物质等固体燃料的MILD燃烧机制和实现条件的研究仍相对缺乏。基于高动量氧化剂射流来实现内部再循环,不再需要外部高温预热来建立MILD燃烧,极大拓宽了MILD燃烧的应用范围。从颗粒弥散、受热、着火、燃烧、污染物等方面概述了MILD粉体燃料燃烧的基础特性,由于颗粒的不均匀弥散和反应,煤粉等碳基固体燃料的MILD燃烧进程较气体燃料更复杂。高速射流MILD燃烧在增加点火延迟的同时也扩展了点火区和反应区,需要对燃烧各阶段的特征和机理开展系统研究。介绍了固体燃料MILD燃烧理论设计和装备研发领域所取得的研究成果,建议通过高精度数值模拟,改进现有燃煤锅炉燃烧器、调节工艺参数以匹配MILD燃烧模式,增加焦炭颗粒的停留时间以提高燃烬率,提高燃烧稳定性并抑制包括细颗粒物在内的各类污染物排放。基于互联能源系统的整体方法,推进MILD燃烧与各类新型燃烧技术的耦合研究,尤其加强煤粉、生物质与氢、氨等可燃气体共燃特性研究,助力能源转型。探究粉体MILD燃烧中的湍流两相流特征、湍流相间传热作用以及湍流-化学耦合作用是加深对粉体MILD燃烧理解的关键,涉及多变量分析和高精度模拟,是未来研究的重点和难点。

基于风廓线雷达产品的冰雹过程分析

利用贵州省威宁县气象局的风廓线雷达基础数据及其二次开发产品、雨量站和MICAPS的实况数据,对2019年6月11日发生在威宁本站的一次冰雹大风天气过程进行综合分析。结果表明:水平廓线产品可反映出冷暖平流的时空变化及垂直分布,更早探测冷空气入侵、风场切变情况及低空急流强度;大气折射率结构常数和垂直速度可以指示降水的发生、持续时间及降水强度情况;强降水发生前有较强风垂直切变,降水过程中风垂直切变值整体大于0.2 s^(-1),风垂直切变的增强会引起垂直速度和地面大风的增大;若以大于15 dBZ和小于10 dBZ为降水的起止标志,风廓线雷达反射率因子较其他产品可以更清晰地指示降水的开始和结束。

“12·14”山东暴雪过程的极端性特征及成因

利用国家级地面气象观测站、风廓线雷达、X波段双偏振相控阵雷达等多源观测资料和欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)第五代大气再分析(ECMWF Reanalysis v5,ERA5)资料,总结了2023年12月13—14日山东大范围暴雪、局地大暴雪(简称“12·14”暴雪)极端性的特征和成因,并与2021年11月7日山东极端暴雪过程(简称“11·7”暴雪)对比分析了降雪量和雪水比差异的原因。结果表明:(1)典型的暖平流型天气形势是产生极端暴雪有利的环流背景条件,低层切变线和风速辐合区在鲁西北叠加,形成强烈而持久的上升运动。(2)低空急流异常偏强,降水强度不仅与低空急流的强度有关,而且与其厚度有关。当3.0 km高度保持低空急流的强度时,10 m·s^(-1)风速到达的高度越低,降雪强度越大。(3)700 hPa比湿超过4 g·kg-1、850 hPa比湿超过3 g·kg-1的持续时间均长达10 h以上,为极端暴雪过程提供了充足的水汽。850 hPa比湿和比湿平流远远高于“12·14”暴雪过程,是“11·7”过程最大累计降雪量大于“12·14”过程的原因之一。(4)“12·14”暴雪过程垂直运动旺盛,最大上升速度位于不稳定层顶的前沿,处于-20~-10℃层,有利于树枝状冰晶生长,降雪效率高。对流层整层温度低于0℃,雪花下落过程中没有融化,雪水比高,积雪深度大。“11·7”暴雪过程初期最大上升运动中心高度低,形成更多柱状冰晶,经过暖层时融化,雪水比低,积雪深度小于“12·14”暴雪过程。

泰山地形对一次副高边缘大暴雨过程影响的观测分析

利用区域加密自动气象站、雷达、风廓线及卫星等观测资料,分析了2022年秋季山东一次极端大暴雨事件中泰山山脉周围的降水分布及其产生这种分布的可能原因。结果表明:(1)这次山东大暴雨事件发生在对流层中、低层为强盛偏南气流的背景下,强降水时段集中在2022年10月1日23时至2日02时(北京时,下同),100 mm等雨量线呈“反弓形”横亘在泰山北侧与西侧,并各自伴有超170 mm的降水中心,而泰山南侧降水反而明显偏弱。(2)大暴雨分布带与地面上的中尺度涡旋-辐合线对应:泰山西侧的中尺度涡旋是山脉北侧冷性绕流与南侧暖性绕流相遇而形成的,导致泰山西侧出现强降水中心,降水呈单峰型;山脉北侧的辐合线长时间维持与重建过程,造成泰山北侧降水时间更长,累计降水量更大,小时降水量呈双峰型。(3)泰山北侧观测站的两个降水峰值与雷达反射率因子的两条平行回波带对应:位于泰山北坡处于长时间准静止状态的第一条回波带,与泰山北侧水平涡度环流的上升支气流对应,其形成机制是夜间具有强垂直切变特征的越山西南低空急流和近地面层受到山脉阻滞的东北气流构成的水平涡度强烈发展和维持的结果;第二条降水回波带与弱冷空气云系对应,当其靠近泰山北侧时受到越山西南低空气流背风坡上升支的影响,出现雷达反射率因子增强现象,与之对应的地面风场特征表征为辐合线的重建过程。(4)在泰山西侧,地面辐合线在低空冷空气的驱动下向东南方向移动,致使回波带逐渐演变成“反弓形”,造成强雨带也呈“反弓形”分布;而泰山南侧处于具有强烈垂直切变低空急流形成的水平涡度的下沉支控制下,因而降水量相较泰山北侧和西侧明显偏小。

高燃压中型运载火箭发射地面低高度排导技术

综合高燃压中型运载火箭高密度发射燃气流地面排导需求及烧蚀风险分析,提出基于地面双面导流装置与高位挡流墙结合的地面低高度排导技术方案。利用火箭发射燃气动力学研究总结的燃气流膨胀特性以及导流型面设计方法,解决了地面低高度排导技术涉及的地面导流装置导流型面气动设计以及尺度控制两个关键问题。地面低高度排导技术方案设计与燃气流场瞬态仿真多轮叠代,实现了燃气流排导烧蚀范围合理控制,避免了燃气流低高度排导烧蚀反溅影响箭体。地面低高度排导技术采用专利支撑的喷水冷却防护方案实现高燃压中型运载火箭发射燃气流强烧蚀环境发射系统、发射设施综合防护。基于喷流缩比试验相似性控制方法研制了1∶10比例喷流缩比试验系统,通过喷流缩比试验验证确认高燃压中型运载火箭发射燃气流能够实现地面低高度安全、顺畅排导,同时与发射台、导流装置结构融合的阵列喷水方案能够行之有效解决高燃压中型运载火箭地面低高度排导强烧蚀难题。

台风“暹芭”(2203)残涡陆上维持并引发大范围降水过程的成因

利用中国气象局上海台风研究所最佳路径数据、 FNL 0.25°×0.25°再分析资料和NOAA 0.5°×0.5°全球日降水数据分析了登陆台风“暹芭”残涡长时间维持并且产生大范围降水的成因。结果表明,第一阶段(2022年7月3-4日)“暹芭”残涡维持的主要水汽来源是偏南风低空急流,第二阶段(2022年7月5-6日)主要是偏南风低空急流和边界层东风急流共同作用,这使得大气可降水量达到罕见的75 mm。双低空急流的耦合形成的垂直风切变和水汽辐合为暴雨的发生和维持提供了良好的动力条件。冷空气开始入侵“暹芭”残涡后,在其西侧近地面形成冷池,这使得“暹芭”残涡逐渐变性为温带气旋,斜压动能发生显著增长。利用位势散度诊断发现,由于“暹芭”残涡不断北上接近副热带高空西风急流增大了高低层垂直风切变,高空冷涡携带的冷空气侵入“暹芭”残涡使其斜压性增大,边界层东风急流使得850hPa以下层结不稳定度显著增大,这为暴雨的发生和维持提供了不稳定能量条件。

辽东半岛一次湿下击暴流过程分析

2020年9月11日辽东半岛南部发生了一次强对流天气,并出现了湿下击暴流,大连金州得胜站地面最大阵风达到21.7 m·s^(-1)。本文利用常规气象资料、大连多普勒天气雷达资料、欧洲中期天气预报中心第5代全球再分析资料和高分辨率中尺度数值模拟资料,对此次湿下击暴流天气过程的环流背景、对流风暴发生发展环境及其回波特征等进行分析。结果表明:(1)此次强对流天气发生在北上台风变性形成的高空冷涡东部西南风与东南风的切变线上,地面辐合线和低空急流是触发初始对流的直接系统,初始对流在高空辐散耦合作用下发展加强;对流系统西移登陆至地面冷池与其东部暖空气之间形成锋生带上,辐合抬升作用加强,促使对流系统组织化程度更高、强度更强。(2)高温、高湿、对流不稳定层结是对流系统发生发展的有利环境条件。强对流发生前,探空曲线“上干下湿”、呈“V”型分布,抬升凝结高度明显下降;湿下击暴流发生时,径向速度垂直分布为中层径向辐合、低层辐散;瞬时大风出现前后,大连多普勒天气雷达在高、低仰角均探测到超过45 dBZ强反射率因子缺口,高仰角强反射率因子缺口先于低仰角出现,通过监测高仰角强反射率因子的变化,对湿下击暴流有一定的预警作用。

一次弱天气背景下浙江局地暖区暴雨成因分析

利用多源观测资料及ERA5(0.25°×0.25°)再分析资料,对2021年6月9日夜里浙江首场梅汛期局地暖区暴雨的降水成因进行了诊断分析。结果表明:此次过程环流形势与典型梅雨完全不同,属于弱天气背景下的局地暖区暴雨;南海低压和西太平洋副热带高压之间东南气流的维持,为暴雨区提供充沛的水汽来源,925 hPa超低空偏南风急流的加强有利于低层增温增湿,不稳定层结加剧,暴雨区位于急流轴左侧;整层高湿背景及较低的自由对流高度导致的弱抬升条件就能触发对流,中高层气旋性辐合旋转加强使暴雨加强,较厚的暖云层有利于提高降水效率;地面中尺度辐合带的生成激发了初始对流,其维持和加强不断激发对流云团生成,产生列车效应,导致暴雨形成。龙门山小尺度地形有利于东南气流在迎风坡强迫抬升,对流加强,且垂直速度的发展程度与地形有较好的对应关系,地形高度越高,激发的垂直速度越强。

逆向喷流对可回收火箭气动特性的影响研究

可回收火箭返回时,需要依靠发动机进行点火减速制动,为得到逆向喷流条件下箭体气动性能的变化规律,通过对低空和高空两次点火过程进行数值仿真,分析来流马赫数和攻角对箭体气动性能的影响,同时开展单喷管、多喷管喷流条件下的仿真研究。结果表明,低空状态,逆向喷流会导致全箭轴向力系数绝对值减小,且喷流数目越多,轴向力系数绝对值越小。小攻角条件下,逆向喷流会引起全箭压心大幅前移,随着开机台数增加,压心前移越多。高空条件下,喷流膨胀区和来流存在强烈的相互干扰,导致轴向力系数减小明显,其绝对值在0.04以内,0°~10°攻角内箭体法向力系数绝对值小于0.1,随着来流静压增加,法向力系数绝对值小于0.1的攻角区间减小。

沂沭泗流域2020年一次致洪暴雨天气特征及其成因分析

本文利用ERA5(European centre for medium-range weather forecasts re-analysis 5)逐小时资料、中国地面降水日值数据集(V2.0)和中国自动站与CMORPH降水产品融合的逐时降水量网格数据集(1.0版),对比分析沂沭泗流域2019年1909号台风“利奇马”和2020年8月13日特大暴雨2次致洪暴雨过程的时空特征。2次过程前期降水存在较大差异,“利奇马”过程降水持续时间长,影响区域广,过程雨量大,沂沭泗流域面雨量达1978年最强,但前期流域降水异常偏少五成以上。而8.13致洪暴雨过程前期沂沭泗出现多次强降水,降水异常偏多,降水较常年偏多八成,前30日累计降水总量为1978—2020年历史最大值。分析造成2020年前期降水异常偏差成因:7月20日~8月15日副热带高压强度异常偏强,脊线偏西,且贝加尔湖-蒙古地区冷涡不断有冷空气分裂南下,冷暖空气在江淮-黄淮地区对峙,沂沭泗流域有利于出现连续性强降水。此外,分析8.13致洪暴雨天气尺度和中小尺度系统可知,降水区处于东北冷涡底部和副高边缘,副高呈东北-西南走向,形成高压坝,有利于降水系统稳定少动;低层西南暖湿气流强盛、切变线维持。高、低空急流耦合作用使得低层辐合、高层辐散加剧,降水区垂直运动得以加强和维持。沂蒙山区地形不仅有利于流域坡面汇流,而且造成风场迎风坡辐合,对降水有一定的增强作用,并影响降水落区。最后,研究相对风暴螺旋度与强降水落区发现,两者具有较高的相关性,螺旋度对降水预报提前量超过4 h,且螺旋度中心值越大,雨强越大,螺旋度中心强度的维持预示着强降水的持续,因此相对风暴螺旋度在沂沭泗流域暴雨的预报中可作为重要的参考因子。

北京“23·7”极端强降雨特征和成因分析

利用北京地区加密气象站、补盲的北京市规划和自然资源委员会雨量站、双偏振雷达、风廓线雷达、GPS水汽等观测数据和ERA5再分析数据,对北京“23·7”极端强降雨阶段性特征和成因进行了分析。结果表明:“23·7”极端强降雨累计降水量(331 mm)和单点最大降水量(1025 mm)均打破历史纪录,最大雨强(126.6 mm·h^(-1))排名历史第二位,具有显著的极端性。强降雨可分为5个阶段,其中第Ⅱ和第Ⅳ阶段降水量分别占过程累计降水量的37.1%和39.7%,第Ⅳ阶段雨强更大,对应急流更强,高温、高湿特征也更明显。地形对降雨的增幅作用显著,降水量在海拔100~300 m山区迅速增加,极大值出现在海拔约400 m的山区,第Ⅱ(第Ⅳ)阶段山区平均降水量和小时雨强分别是平原的2.1(3.0)倍和2.0(2.7)倍;第Ⅱ阶段主要为地形对急流的直接抬升,第Ⅳ阶段为地形绕流辐合和直接抬升共同作用。7月31日上午(第Ⅳ阶段)边界层急流出口区与低空急流入口区耦合导致低层上升运动增强,促使西部山前β中尺度对流系统由块状发展成线状并有γ中尺度涡旋产生,该β中尺度对流系统北上时形成短暂的列车效应,引发了西部山区8个站次100 mm·h^(-1)以上的极端短时强降水。

2023年2月5日南宁吴圩国际机场初雷天气过程分析

该文利用EC再分析资料ERA5(0.25°×0.25°)、自动气象观测站资料、多普勒天气雷达资料、探空资料、风廓线雷达资料,对2023年2月5日南宁吴圩国际机场发生的初雷天气过程进行分析。结果表明,此次初雷天气过程具有出现时间偏早、持续时间偏短的特点,且雷雨发生前的天气形势及天气实况更符合冬春季连阴雨天气的情况,容易忽略雷暴的产生。此次初雷天气过程发生时近地面受冷空气控制,雷暴在近地层的逆温层以上发展,属于典型的高架雷暴。中低层持续的暖平流造成垂直温度递减率加大,不稳定层结加强,同时中低层水汽充足且存在辐合,是此次高架雷暴产生的主要条件。中低层的强西南暖湿气流叠加在近地层锋区上,沿锋区做斜升运动,低空急流加强产生的辐合以及925 hPa高度的切变辐合为此次初雷的发生提供了初始抬升条件,可能是此次对流形成的触发机制。风廓线雷达最大探测高度、低空急流指数的突然增大,对流参数中的K指数、SI指数、θ_(se850)-θ_(se500)、T_(850)-T_(500)以及订正后的CAPE值,均对此次雷暴天气的预报有较好的指示作用。

西北干旱区机场低空风切变基本特征分析

为提升对西北干旱区低空风切变特征的认识,对该区域民航飞行安全提供可靠的气象服务保障,以新疆为例,利用机场语音方式航空器报告、机场例行观测实况报文、维萨拉(Vaisala)气象自动观测系统数据、飞机机载探测资料、欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)第五代大气再分析资料(ERA5)对新疆区域17个机场接收的低空风切变报告进行统计,并对喀什机场一次典型低空风切变事件进行分析。结果表明:新疆地区低空风切变四季均有出现,夏季出现频率最高,低空风切变在90~300 m高度范围内频发,主要集中发生在中午至傍晚时段,中等强度的低空风切变出现频次最多,小机型飞机更易遭遇低空风切变。低空风切变发生时机场常受500 hPa西风气流型、低涡型、低槽型天气系统影响,且多伴有低空急流、地面大风及对流云等情况,特殊的地形环境也是影响新疆部分机场低空风切变频发的原因之一。对喀什机场一次典型低空风切变个例分析后发现,在低槽型天气系统影响下,飞机进近和复飞过程中遭遇了强风切变,包括强水平风向、风速的切变和强垂直风切变,在中小尺度系统影响下飞机在下降过程中极有可能遭遇下击暴流,从而引发强低空风切变。

宜昌市致洪中尺度极端降水成因分析

极端降水对河流防洪调控、水库蓄水泄洪等具有重要的影响,研究极端降水成因成为强化区域洪水资源管理的必要环节。基于多源观测资料和ERA5再分析资料,利用HYSPLIT后向轨迹模式和锋生强度诊断等方法,对2023年8月26日夜间宜昌市致洪中尺度极端降水成因进行分析。结果表明:①此次极端降水过程关键影响系统为低空急流、超低空急流、边界层冷空气和中尺度低涡。强降水可以分为中尺度低涡新生、低空急流发展,冷暖对峙、冷锋南下,低涡中心东移3个阶段。②此次过程中低层主要有4条暖湿输送通道,强降水区水汽通量超800 kg/(m·s),可降水量超70mm。③强降水时段低层相对涡度正值中心与垂直速度负值中心基本重合,加之锋生作用增强,强降水中心低层垂直速度达-7.1 Pa/s。④强降水时段,地形过渡带附近形成θ_(se)(假相当位温)能量锋区,垂直方向上出现高能舌,800 hPa附近中心强度达360 K以上。⑤中尺度地形形成了“西北冷干、东南暖湿”中尺度温湿锋区,并起到了阻挡抬升和触发作用,使强降水出现在山前喇叭口内。研究成果可为汛期区域洪水资源管理策略制定提供依据。

南宁市一次非汛期暖区极端短时强降雨形成原因分析

利用探空、卫星云图、多普勒雷达及加密自动观测资料,分析南宁市2020年3月25日极端短时强降雨的形成原因。结果表明,此次过程没有切变线及锋面参与,是一次弱强迫环境下的暖区暴雨过程,两支高空槽的存在提供天气背景场:高原槽东移使南宁上空处于上干冷下暖湿的对流不稳定状态,高原槽与副高的对峙促进低层双低空南风急流的生成和维持;南支槽则从抬升暖湿气流、槽前正涡度辐合上升及引导暖湿水汽输送三个方面为强降雨的发生提供优越的动力、热力和水汽条件;双低空南风急流为极端短时强降水提供充足的水汽和热力条件,超低空急流出口区的辐合和低空急流入口区的辐散出现的耦合配置,加强中尺度抬升和水汽辐合,促进对流的发生;925 hPa急流顶端的暖湿气团与桂北相对干冷气团形成的露点锋,是对流不稳定能量爆发的触发机制,在925 hPa东南急流顶端,露点锋南侧形成此次过程的最强降雨。

清远一次极端龙舟水的中尺度系统演变分析

利用多源观测数据和ERA5再分析资料,对2022年6月20到21日发生在清远的一次极端特大暴雨过程进行分析。结果表明:(1)该次强降水是在200 hPa分流辐散的背景下,由低涡切变配合其前侧西南急流缓慢东移经过清远造成的。(2)强降水发生前大气层结已处于极不稳定状态,低层来自孟加拉湾和南海的水汽不断在清远市上空辐合,为暴雨的发生提供充足的水汽条件和不稳定能量。(3)强降水的触发机制主要是前期广西降水造成的冷池与低空急流带来的暖湿气团形成的温度锋区和地面辐合线;地形的抬升作用和狭管效应,对降水起到增幅作用。(4)该次强降水主要有2个低质心的热带海洋型中尺度对流系统先后影响发生。