一次冰雹过程的惯性重力波观测及数值模拟

使用高灵敏度的电容式微压波传感器对1998年4月11日16时发生在贵州省普定县的一次降冰雹过程的重力波进行观测,利用WRF(Weather Research and Forecast)中尺度模式对这一过程进行数值模拟,使用Morlet小波方法对模拟结果进行分析,得出这一过程中惯性重力波的分布和变化规律,并分析急流、地形及切变线对惯性重力波的影响.观测发现:在降冰雹前,每隔1～4小时出现一次短周期重力波阵性增强的现象.数值模拟结果显示:在低空降冰雹前几个小时有强的短周期重力波出现,其中周期较长的出现早、存在时间长,周期较短的出现晚、存在时间短;强的低空急流和风速垂直切变触发对流或湍流的发生和加强,对流或湍流又激发了80～200 min的短周期重力波;短周期重力波更容易向垂直方向传播,而长周期重力波倾向于水平方向传播.长周期重力波在降冰雹后周期有明显变短现象,随高度越加明显.由地形形成的重力波在最高山峰上空振幅最大.

对流层上层斜压波包活动与2003年江淮流域梅雨的关系

利用NCEP/NCAR再分析和中国740站逐日降水资料,研究了2003年淮河流域梅雨期间对流层上层斜压波动的传播情况。结果发现,斜压波组织成波包向下游传播且具有明显的下游频散效应。波动起源于巴尔喀什湖西北侧,沿着西北-东南向的路径向东南传播,传至江淮流域大约需要3天。斜压波包所带来的扰动能量为江淮流域暴雨的发生发展提供了必要的能量积聚。通过与1998和1997年这两个梅雨年份的比较,发现1998年异常强梅雨年的斜压波包的活动特征与2003年的相似,但在梅雨降水非常偏少的1997年,未发现有明显的斜压波包向下游的传播。

卫星资料揭示的中尺度地形对南海夏季气候的影响

利用一组高分辨率的卫星观测资料,研究了中尺度地形,特别是中南半岛长山山脉对南海夏季区域气候的影响。分析表明,当夏季暖湿、不稳定的西南季风接近长山山脉时,由于地形的强迫抬升作用在山脉的迎风一侧形成强降水区,而在山脉的背风一侧、南海西部则形成无降水区或降水量相对较少的区域。另外,盛行的西南季风气流绕过长山山脉的南端,在越南东南沿海明显形成一支边界层低空急流。这支低空急流通过其引起的蒸发冷却和沿岸上翻流在其北侧形成一片冷海水区,该冷水区的形成反过来又对其上的热带对流活动产生影响。研究还表明,南海中部夏季降水分布呈现东多、西少东西向分布不均匀特征,而降水这种东西向分布不均匀形成可能与中南半岛上中尺度地形的作用有关,严重低估中尺度地形的影响可能是造成全球大气环流模式模拟南海季风夏季降水时存在严重误差的主要原因。

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。

1991年江淮梅雨期对称不稳定与降水关系的诊断分析

利用NCEP/NCAR再分析资料对1991年5月18日—7月13日江淮地区梅雨期的湿位涡、正压湿位涡、斜压湿位涡以及它们的扰动量进行了诊断分析,并讨论了经向风场及温度、湿度场和大气对称不稳定度的演变特征及其与降水的关系。结果表明:对流层低层的对称不稳定度与降水的发生发展有较好的对应关系,较强对称不稳定对应较强降水的发生,当对称不稳定度减弱,降水也随之减弱或渐止。对称不稳定度的大小与对流不稳定、惯性不稳定以及大气湿斜压性和风的垂直切变紧密相关。西南风活跃、冷暖空气交汇,形成对称不稳定倾斜上升气流区,是导致在梅雨锋上暖湿空气一侧发生强降水的重要原因。

SWAN系统在一次暴雨天气过程分析中的应用

对2011年7月25—26日镇江市暴雨天气过程的天气背景、稳定指数和垂直风切变进行分析,利用SWAN系统研究CAPPI回波和液态水含量的相关演变特征,并检验SWAN系统下TITAN风暴识别和追踪技术的精度和水平,得出结论:7月25—26日镇江市暴雨天气过程有着较好的动力、水汽、层结不稳定以及垂直风切变条件,构成了产生大风暴雨天气的有利环境场。两个降水集中时段风暴特征有所不同,第1阶段为飑线影响,第2阶段为风暴群影响,二者均包含了普通单体和强降水超级单体,此两种单体均具有中心强度大、回波顶高度高的特征。液态水含量的演变与风暴强度吻合较好。TITAN系统对风暴未来1h内位置和轮廓预报没有30min内预报精确度高,对处在发展、成熟阶段的风暴,30min跟踪和预报与实况接近,对处在减弱阶段的风暴,较实况则略有滞后。

广东揭阳地区一次局地强降水的多普勒雷达分析

利用多普勒天气雷达资料分析了2008年7月31日揭阳市区的突发特大暴雨过程的中尺度特征。结果表明,雷达回波从生成到迅速加强成大于50 dBz的强回波只不过二十几分钟的时间,风暴中心一直在揭阳市附近南落、北上来回摆动,东移分量极小,强降水回波停滞不动。在此强降水过程中,有利于强降水回波生成发展的径向速度特征类型:第1类逆风区、第2类逆风区、中尺度辐合型、气旋式辐合等相互交替出现,从而造成了此次破记录的强降水过程;分析表明,发展旺盛的逆风区以及在逆风区垂直方向上存在入流和出流气流的辐合对降水的贡献显著。

广东揭阳地区一次局地强降水的多普勒雷达分析(英文)

利用多普勒天气雷达资料分析了2008年7月31日揭阳市区的突发特大暴雨过程的中尺度特征。结果表明,雷达回波从生成到迅速加强成大于50dBz的强回波只不过二十几分钟的时间,风暴中心一直在揭阳市附近南落、北上来回摆动,东移分量极小,强降水回波停滞不动。在此强降水过程中,有利于强降水回波生成发展的径向速度特征类型:第1逆风区、第2类逆风区、中尺度辐合型、气旋式辐合等相互交替出现实属少见,从而造成了此次破记录的强降水过程,分析表明发展旺盛的逆风区以及在逆风区垂直方向上存在入流和出流气流的辐合对降水的贡献显著。

0601号强台风“珍珠”路径变化因子及降水特征

利用天气学诊断分析方法,结合气象卫星云图、多普勒雷达回波、总能量场和中尺度自动气象站记录资料等,分析0601号强台风"珍珠"路径变化的原因以及逐时降水动态变化特点,并探讨了台风影响过程中强降水的主要成因.指出副高、西风槽、高能区对台风运动的影响;台风中心降水和外围降水强弱有反相关的关系,降水较集中在台风路径的左侧;台风"珍珠"登陆前持续加强和对流强烈发展所形成的深厚系统是出现强降水的重要基础,在卫星云图上密实的螺旋结构和中尺度对流云团的生成是台风云带中出现强降水的显著特征,而特定区域地形的多方面影响是降水幅度增加的原因.