2021年11月7—9日辽宁省极端雨雪天气分析

选用常规气象观测资料、人工加密观测资料和NCEP/NCAR格点资料,对2021年11月7—9日辽宁省极端雨雪天气进行诊断分析。结果表明:东北冷涡和地面气旋为此次极端雨雪天气的主要影响系统,对流层中低层辐合、高层辐散以及强的冷暖气流交汇,是产生极端雨雪天气的主要原因;高低空急流耦合和高空辐散抽吸作用,配合东北冷涡动力抬升作用,暖湿低空急流沿冷垫爬升,进一步加强了上升运动。暖湿急流为此次极端雨雪天气提供了充沛的水汽条件,暖湿急流的增强对应水汽辐合作用增强,配合低层冷垫和东北冷涡的动力抬升作用,对降雪有明显增幅作用;地面辐合线沿地形分布,触发了此次极端强降雪天气。地形阻挡导致地面冷空气堆积形成冷垫,是极端降雪天气发生的重要原因。温度层结差异是鞍山、岫岩雨雪相态差异的主要原因。具有冻结层特征的低层冷垫,为鞍山极端暴雪提供了有利的温度层结条件;融化层厚度和地面温度是岫岩出现冻雨的关键因素。

东北冷涡背景下辽宁省一次罕见暴雪过程不同阶段降雪成因分析

选用常规观测、降雪加密观测、风廓线雷达、微波辐射计等多源监测资料及CMA-RA再分析资料,对2021年11月辽宁省一次罕见降雪天气过程分阶段进行水汽、热动力特征和成因分析。结果表明:东北冷涡、地面气旋强烈发展,南、北两支锋区相互作用,导致吉林西部强冷平流向南输送形成冷垫,入海气旋前部强暖平流沿冷垫爬升,为此次降雪的大尺度环流背景;黄海、东海为主要水汽源地。此次过程的强降雪阶段,中层暖湿空气与低层回流冷湿空气在垂直方向上叠加形成深厚的湿层;辽宁中部850 hPa以下对流层低层和700 hPa附近存在对流不稳定层结;暖湿空气在925~700 hPa沿冷垫倾斜方向的锋生作用增强,同时925 hPa以下水平风场辐合在水平方向产生锋生,锋生动力抬升作用与东北冷涡前部上升运动叠加,导致近地面至5 km高度出现强上升运动。弱降雪持续阶段,干冷空气侵入、水汽条件减弱,中层减弱的暖湿空气与低层干冷空气在垂直方向上叠加,对称不稳定层结维持,受东北冷涡底部多个短波槽影响,降雪持续减弱。

上海一次连续大雾过程的成因分析

利用上海市遥测能见度数据、常规气象资料和T213、GFS分析资料以及GPS-PWV资料,分析了2008年1月5—11日发生在上海地区的一次连续大雾天气过程。分析表明当有天气尺度西风槽频繁活动、槽前暖湿气流不断向气层输入暖湿空气,如再遇特定暖水面或暖海面从近地面向气层输送暖湿气流时,在晴天和微风的早晨极易形成辐射雾;当东、黄海暖湿空气从近地面流向冷水面或冷陆面,如再遇江南低空偏南暖湿气流辐合聚积时,极易形成平流雾。雾区登陆距离与东风气流强弱有关,东风气流越强,雾区西进距离越长。在平流雾期间,0～300m平均相对湿度的高湿区与雾区吻合。当绝对湿度小于3g/kg时不会有大雾发生,绝对湿度在9～15g/kg和GPS-PWV值在15mm左右时,在合适的大气条件下容易形成大雾。

位涡诊断在云南夏季强降水预报中的应用

通过对云南夏季常见的"滇黔辐合型"强降水的个例分析,探讨位涡诊断在低纬高原的应用前景。发现干、湿位涡能较好地反映天气系统的演变特征,干位涡能反映冷空气活动的路径和暖湿气流的活动。高层干位涡具有向对流层低层延伸和低层干位涡具有向上伸展的特点,当高层干冷空气与低层的暖湿气流汇合,加上低层低涡切变的辐合机制,产生强烈的上升运动,这种形势极有利于对流不稳定能量的储存和释放,造成强降水。当高、低层干位涡减弱,两者相互作用减弱时,降水趋于结束。云南夏季常见的"滇黔辐合型"强降水过程的干位涡场表现在对流层中低层,高低纬呈现南北向或东北西南向高值带,当PV高值带断裂时,云南省强降水过程趋于结束。对流层低层湿位涡MPV1较PV能更好地反映对流层低层西南涡的移动和发展,在云南强降水过程中,700hPa上MPV1<0,MPV2>0。

0713号“韦帕”台风暴雨的中尺度数值研究和非对称性结构分析

本文利用美国新一代中尺度数值模式WRF,结合多普勒雷达资料、卫星资料以及美国国家环境预报中心NCEP的再分析资料对发生在2007年9月17日～19日由第13号超强台风"韦帕"在浙江省引发的暴雨过程进行分析。结果表明,本次降水过程主要是由台风外围暖湿的东南风急流和中高纬西风槽带来的北方干冷空气交汇造成的,前者为降水输送水汽和热量,后者则为对流的发展提供了动力条件和不稳定能量。"韦帕"在登陆期间的降水和环流结构具有明显的不对称特征,主要的降水和对流活动发生在台风环流的西侧,台风环流呈现东暖湿西干冷的分布特点。冷暖空气的交汇在浙江沿海地区形成一条很强的能量锋,这也是对流系统发生最活跃和降水产生最集中的区域。沿着能量锋在对流层低层自北向南排列有多个中小尺度对流云团细胞,并一起构成了中尺度对流云带。随着台风登陆后向西北移动和北方冷空气的进一步侵入,对流云带的下风方不断有新的对流云团细胞产生并向下游传播。沿着能量锋上较强的风的垂直切变为对流云团的发展和维持提供了有利的环境场。此外,北方弱冷空气侵入到低空,沿着近地面嵌入到暖湿空气的底部,与有利的地形条件一起对暖湿气团起到了有力的抬升作用,触发对流性天气的发生。

地形、冷池出流和暖湿空气相互作用造成北京一次局地强降水的观测分析

利用地面和探空常规探测资料、多普勒天气雷达以及风廓线雷达资料,对2015年8月7日发生于北京的一次伴随有闪电和冰雹的突发性局地强降水过程的成因进行了分析。结果表明:这次过程发生在强层结不稳定环境中,对流层中层低槽配合低层切变线,促进河北西北部对流发展,并向东南方向移动,形成北京西北部短时强降水;北京中部地区强降水的直接制造者则是新生的局地性雷暴单体,由雷暴冷池出流和暖湿空气在边界层交绥和辐合所触发。北京西北部地形促使冷池出流下山速度加快、冷池出流高度抬高,以及偏东暖湿气流的辐合抬升作用,则是局地雷暴新生的重要影响因子。

强热带风暴“碧利斯”暴雨与湿位涡分析

通过MM5模式对0604号强热带风暴"碧利斯"进行数值模拟,利用模式资料进行湿位涡分析,结果表明低层等压面上MPV1负值中心可以指示强降水落区,且MPV1绝对值与降水强度成正相关,θe面倾斜和陡立使得大气湿斜压性增加,对流层低层气旋性涡度的显著发展,触发不稳定能量及潜热能释放,对暴雨的维持发展起了巨大作用,"碧利斯"后期在西南季风的影响下,得到了大量湿热水汽的补充,给我国南方带来严重的洪涝灾害,低层的MPV2正值区域与强降水落区也有一定的对应关系。

2021年5月漳州市一次冰雹过程中尺度分析

利用常规和非常规资料对2021年5月9日漳州市一次冰雹过程进行中尺度特征分析,结果表明:此次冰雹过程是西南暖湿气流强迫背景下形成的强对流天气;风廓线雷达在区域性冷空气的入侵资料比常规资料更精细,双偏振雷达对冰雹天气识别具有很好的指示特征。

2015年7月27—28日张家口地区一次暴雨过程分析

应用MICAPS常规资料和区域站降水资料,对2015年7月27-28日发生在张家口地区的一次暴雨过程进行综合分析。结果表明,此次强降水过程是由于冷空气东移南下与副高外围的暖湿气流交汇产生的,冷涡系统,短波槽、低层切变线以及副高外围暖湿气流,地面存在倒槽结构,这些系统为暴雨产生提供大的环流背景。各物理量分析表明,张家口地区动力条件、热力条件、水汽条件配合较好,均有利于强降水的发生。