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2014年全国重大天气过程总结和预报技术经验交流会

2014年全国重大天气过程总结和预报技术经验交流会

  • 召开年:2014
  • 召开地:北京
  • 出版时间: 2014-04-14

主办单位:中国气象局

会议文集:2014年全国重大天气过程总结和预报技术经验交流会论文集

会议论文
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  • 摘要:本文简述了2012年8月10日台风"海葵"特大暴雨的天气实况,并从高空图、地面图、探空图等常规资料入手,结合Grid再分析资料,综合分析了此次台风造成景德镇市特大暴雨的原因与各种资料在特大暴雨过程中的反映情况,结果表明:台风环流的影响、副热带高压与大陆高压的对峙、挤压、冷空气与超低空西南急流、迎风坡地形的抬升作用是造成景德镇市此次特大暴雨的主要原因,不稳定能量的增强、低空垂直风切变的加大、水汽输送、垂直速度的突然增强,旺盛的水汽辐合与垂直运动、强烈的旋转等使得8月10日凌晨开始降水强度猛增.这些均对以后预报台风暴雨有较好的指示与参考作用.
  • 摘要:本文运用NCEP再分析资料和各种常规观测资料对2013年全球最强台风"海燕"的强度发展机制进行天气学和动力学诊断及研究,发掘预报着眼点,以切实提高中央气象台对类似台风的强度预报能力.本文主要研究结论为:(1)"海燕"在强度发展、移速和造成的灾害方面都具有极端性.(2)"海燕"登陆菲律宾前一天的强度持续增长是其强度预报的难点所在,天气分析的结果显示,"海燕"在登陆菲律宾之前的持续加强与副热带西风急流和低纬东风急流的同时加强、副热带高压位置和强度的变化、高空出流条件的改善、越赤道气流的活动以及台风东侧西太平洋高压脊和赤道高压的加强有关.(3)"海燕"的水平风速分布存在明显不对称,呈现台风中心北侧东风大于南侧西风、台风中心东侧南风大于西侧北风的特点.由此导致的切变正涡度的增加可能是台风强度持续增强的重要原因之一.(4)对流层低层辐合的快速增强和台风中心南北两侧垂直环流圈的加强和建立也是"海燕"强度持续加强的重要因素之一.(5)台风"海燕"内核区的对流层低层水平辐合、涡度、比湿的快速增长是其强度发展的主要动力机制,高层辐散所起的作用不显著.(6)在台风业务预报过程中,如遇到在台风北侧存在带状副高压情况下需要关注副高北侧副热带西风急流的变化和副高南侧东风强度的变化,充分考虑其对台风路径和强度的可能影响.
  • 摘要:采用1°×1°NCEP再分析资料及地面、高空实况观测资料,分析了2000年以来发生在淮河上游河南境内的四次持续性暴雨过程的大尺度环流背景、暴雨持续机制及水汽输送特征,结果表明:淮河上游持续性暴雨有纬向型和经向型两类,以纬向型居多.两类暴雨的持续与副热带高压及长波槽脊的稳定维持密切相关,两类暴雨均发生在亚欧环流为两槽两脊的大尺度环流背景下(槽、脊位置不同),北方南下的冷空气与副热带高压外围的暖湿气流长时间交汇于淮河上游上空,致使该地区暴雨持续;南亚高压东进和北抬伴随有负涡度东移,使得副热带高压西伸北抬或沿海高脊发展增强,副高的移动与南亚高压移动呈相向移动特征;高层高位涡中心扰动下传,在促使低层辐合上升运动加强的同时,引导冷空气南下与对流层低层的暖湿气流交汇于暴雨区,导致降水增强和持续;四次持续暴雨过程的水汽来自于南海、孟加拉湾或东部海面,主要的水汽辐合发生在850hPa及其以下边界层,东边界和南边界是水汽的主要流入层.
  • 摘要:应用常规观测资料、各种加密观测资料和NCEP/NCAR1°×1°再分析资料,对2012年9月21日山东半岛南部沿海局地持续性强降水进行分析,结果表明:强降水期间,500hPa由槽后的偏西风转为槽前的偏南风,850hPa以下为较强的偏南向岸风.强降水产生在低层南-北向能量锋区的西部高能区一侧.950hPa以下的近海面层的偏南暖湿气流,持续地向沿海输送水汽和能量,造成水汽辐合、湿度增大、对流有效位能升高.低层向岸风的侧向辐合产生中尺度涡旋和辐合上升运动,与暖平流产生的上升运动相叠加,海岸的地形抬升作用使得上升运动增强.近地面层的上升运动触发对流不稳定能量释放,产生中小尺度的对流云团,另一方面上升运动向对流云团补给能量和水汽,使得对流云团持续不衰,造成局地持续性强降水.降水强度与低层暖平流强度、高层冷平流强度、近地面层向岸风的风速、地面上小尺度的风向气旋性辐合等成正比.在雷达回波中,小尺度的对流单体沿海岸线向西南方向发展,后期形成弓状回波,向东南海区移动,有中尺度涡旋生成.
  • 摘要:采用位涡分析方法对FY2C水汽图像进行了动力解译,获取了2007年7月9-10日江淮大暴雨不同时段水汽图像的典型特征及其对应的物理涵义,总结了适用于江淮区域性暴雨的水汽图像位涡解译技术,提炼出4个对预报江淮暴雨有指示意义的水汽图像指标:包括风切变陡增引起的"干三角"结构、干冷空气大规模南下引起的大尺度"漏斗"状水汽结构、冷空气干侵入引起的斜压叶状云、新的急流核生成(气旋生)引起的白色狭长带状云线等.在卫星水汽图像上及早发现它们,对区域性暴雨的业务预报有重要参考价值,也为暴雨的预报提供了一种可能的新途径.
  • 摘要:利用风廓线雷达资料、微波辐射计观测的液水总量和水汽资料、高分辨率的地面自动站资料、FY卫星加密观测的亮温(TBB)资料、多普勒天气雷达资料,并结合常规地面高空探测资料,对2012年7月25-26日天津一次特大暴雨过程进行分析和研究.结果表明:(1)中尺度对流系统是造成暴雨的主要影响系统,多个单体更迭并移经同一区域,形成"列车效应"而产生区域性大暴雨.(2)低空急流和边界层急流均是在强降水发生前显著增强,强降水开始后边界层急流却相对较弱,急流的作用一方面提供水汽输送,另一方面是造成低层强的暖湿空气的平流,加强大气层结不稳定度,触发不稳定能量的释放.(3)降水的动力机制在低空表现为一系列的γ-中尺度扰动,这些扰动既可在急流传播的方向上诱发,也可由冷空气入侵引起,边界层内的扰动仅与急流中心相对应,生命史短,产生的降水较小.(4)暴雨区伴随着多个中尺度对流云团的强烈发展,发展成熟的对流云团冷中心强度达-63℃,云团后部的等值线梯度大,对流旺盛.(5)雷达径向速度图中逆风区和不同高度低空急流、边界层急流的强弱对强降水预报有一定的指示意义.
  • 摘要:利用NCEP再分析资料作为初始场,使用WRF V3.4模式就安徽省地形(大别山区和皖南山区)对台风"海葵"(1211)降水增幅的影响做了敏感性试验,结合安徽省高密度降水观测资料对模式模拟结果进行了对比分析.结果表明,WRF模式对本次台风降水过程有较好的模拟能力.大别山区和皖南山区的地形对"海葵"的移动路径、强度以及降水分布、降水强度均有不同程度的影响:台风路径随着地形的增高差别越来越明显,即发散度明显增大;台风强度的演变与地形高度密切相关,即地形越高,台风减弱越快;安徽地形对"海葵"降水强度及分布产生了影响,不同的地形高度下其降水分布差异较大,且暴雨中心强度与地形高度有较好的相关性,地形对暴雨的增幅作用十分明显.
  • 摘要:本文利用地面加密观测资料、FY-2E卫星TBB和水汽图像资料、NCEP1°×1°再分析资料综合分析了2012年第10号台风"达维"的不对称结构特征与成因,结果表明,台风"达维"登陆后在云系结构、降水落区、高低层风场等都表现出不对称分布,其中暴雨主要分布在台风中心北到东北侧;通过FY-2E水汽图像分析清晰地揭示了这种不对称结构的演变,台风西侧干下沉暗区切断了西南侧水汽输送,使得台风中心西侧和南侧对流云系减弱消失,而东南侧一直存在一水汽羽伸入台风环流为其提供水汽和能量,同时,强高空辐散、弱垂直风切变以及明显上升运动,有利于台风"达维"北到东北侧对流云系的发展维持,引发强降水;高空槽带来的冷空气侵入台风环流内部,破坏了它的暖心结构,使得台风"达维"在渤海海面填塞消失.
  • 摘要:利用海洋模式POM模拟了吕宋海峡上层海洋对历经其上的2011年8月1111号台风"南玛都"的响应过程.基于两个方面进行了模拟实验,其一是吕宋海峡上层海洋对固定大小及位置的台风风场响应,其二是吕宋海峡上层海洋对台风南玛都移动期间的响应.并分析了台风"南玛都"的风场和海洋响应南玛都的表层流场、SST及SSS.研究结果表明:(1)吕宋海峡上层海洋对台风风场结构不对称的响应,表现出吕宋海峡上层海洋右侧的流速要远大于左侧,海流和台风一样具有右偏特征.海洋表面温度(SST)下降2~7℃,下降的空间范围直径在百千米,表现为右强左弱的不对称性.(2)上层海洋对驻台风的响应过程中,海洋流场及SST达到能量的极值后,会触发一个反气旋流场控制吕宋海峡,SST经过约10d时间恢复到初始态.(3)上层海洋对台风移动过程的响应表现为一个随台风移动的海洋流场,海流的强度和SST下降的幅度都较小,海流气旋式结构沿着路径有一定的拉伸,并且在路径后方出现尾流.
  • 摘要:本文针对2013年10月6-12日宁波地区出现罕见的特大暴雨和城市积涝等灾情,利用卫星云图、雷达回波图、雨量图等气象监测资料,分析强台风"菲特"导致特大灾情的原因,反思气象保障服务中存在的不足,认为气象预报服务应吸取的教训:气象预报保障中不仅要加强对台风登陆前的预警,对登陆后台风残留云系的影响也不能低估,应充分考虑其他天气系统对其的作用,努力提高暴雨、大风等灾害天气落区的预报水平,为防灾、减灾、救灾提供科学准确的决策依据;同时要注重城市地下排水管网系统的合理布局及升级改造,提升城市应对类似极端恶劣天气的能力,更有效地保障国家人民生命财产的安全。
  • 摘要:利用各种实况观测资料和GFS0.5×0.5再分析资料对2012年7月12日红安、7月13日黄陂和8月5日十堰山区特大暴雨进行诊断分析.结果表明,三次过程均在东北冷涡和低空急流的影响下形成,动力特征既有相同点:正差动涡度平流和中低层暖平流形成动力、热力作用导致垂直上升运动发展,低层辐合、高层辐散的配置有利于暴雨的发生发展;又有显著不同:7月12红安暴雨在冷空气渗透和地形阻挡下形成的对流性降水,7月13日黄陂暴雨是锋生强迫引起强降水,8月5日十堰暴雨是低层偏东急流受地形的阻挡风速辐合抬升而形成的局地持续性强降水.
  • 摘要:利用光流法,对2013年"菲特"期间EC和T639两个数值模式的500hPa位势高度场预报进行了检验,并利用检验结果进行了"菲特"路径的订正.结果表明:从10月5日20:00光流检验场上可以看到,对西太平洋副热带高压西伸部分的预报EC和T639存在较大的差异,是造成了这一时次两个模式对"菲特"的路径预报出现了较大差异的原因.从4日08:00-6日20:00EC的24h预报强度、位移误差都比T639稳定,但在角度误差方面T639模式的稳定性更好,因此T639模式的"菲特"路径预报可参考性更大.利用光流检验的量化分析结果进行"菲特"路径订正,需要将预报路径南调25~45km,这与实况的30~43km十分接近.
  • 摘要:本文对2006-2013年每年4到8月青岛沿海海雾进行了分析.青岛沿海海雾可分为海上高压后部型、低压倒槽前部型、均压场型和鞍型场型四类,其中以前两者为主.低压倒槽前部型、均压场型以及鞍型场型海雾持续时间多为2~6h,海上高压后部型海雾持续时间分布较其他类型相对平均,2~6h、6~12h、12~24h海雾均在25%~30%.低压倒槽前部型、海上高压后部型、均压场型海雾均以浓雾级别为主,能见度与湿层厚度、逆温强度无显著线性相关.低压倒槽前部型和海上高压后部型海雾湿层厚度多在50m以上,均压场型海雾湿层厚度小于50m的比例有所增加,鞍型场海雾湿层厚度均在250m以下.低压倒槽前部型、海上高压后部型南风持续1~3d内出现海雾几率达85%以上,均压场形势下南风持续不足1天出现海雾几率达55%,鞍型场形势下出现海雾则要南风持续2~3d以上.
  • 摘要:对低涡暴雨的预报不仅取决于对低涡移动路径的把握,也与低涡的结构及其演变关系密切.利用NCEP资料对2008年7月一次西南涡结构特征和暴雨机理分析表明:西南涡的生成过程包含着高原涡的耦合诱发,西南涡的生成、发展与干位涡向对流层低层扰动下传有关;中高纬冷空气与副热带高压边缘暖湿气流对峙加强了系统的斜压性,使低涡中心向上伸展的位涡柱和正涡度柱具有向西倾斜的结构;成熟的西南涡具有中尺度非对称的显著斜压结构特征;对流层中层正涡度平流是西南涡发展和引导西南涡移动的重要因素.潜热释放能促使西南低涡发展,并使降水量明显增强,凝结潜热释放是暴雨发生和雨量增幅的一种重要物理机制.
  • 摘要:运用中央台台风实时主观定位数据、云南国家气象站降水实况和NCEP2.5°×2.5°6h再分析资料,对比分析了2012年第13号TC"启德"和2013年第9号TC"飞燕"影响低纬高原云南的路径、环流场、云图、水汽条件、动力条件等特征.结果表明:尽管"启德"从自身的强度、水汽通量辐合强度、上升运动、低层辐合高层辐散程度等方面强于"飞燕",但"飞燕"影响云南期间,副热带高压呈块状,脊点偏东,移动路径是西北路径,在自东向西影响云南过程中于滇中至滇西南一带生成一条对流云系,最终"飞燕"给云南带来的降水范围更广.西行热带气旋影响云南时,对副热带高压的位置和TC移动路径的预报是非常重要的方面,对预报西行热带气旋影响云南降水的强度和范围具有较强的指示意义.
  • 摘要:利用NCEP再分析资料,对2013年5月19-22日厦门地区一次连续性暴雨天气过程的动力热力特征进行诊断分析.结果表明:这次强降水过程是由低空暖切的南侧西南急流和南支波动相互作用下发生的.东西两路的冷平流入侵是强降水的触发机制之一.干冷空气与低涡外围强盛的西南暖湿气流相遇交汇,激发对流层中低层对流不稳定的产生,有利于倾斜位涡发展,通过锋区的强迫抬升形成斜升气流,为暴雨输送不稳定水汽与能量,造成大暴雨.季风爆发后,强盛的越赤道气流通过孟加拉湾、南海输送到福建沿海,为本次强降水提供了源源不断的水汽.强力的涡管作用是20日强对流发生的动力因素,导致强降水发生同时伴有冰雹、雷雨大风天气.
  • 摘要:本文将利用广东多普勒天气雷达、风廓线雷达(网)资料,详细分析3月20日白天强对流过程的多普勒天气雷达回波结构特征和风廓线雷达(网)探测的低层风场特征.结果可见:造成东莞强对流极大风的因素比较复杂,也比较罕见.单体发展经过了单体弓形回波到超级单体,再减弱为强单体等复杂过程.在此期间,径向速度场以辐散气流为主,间中镶嵌有中气旋和龙卷涡旋特征(TVS),即在发生下击暴流的间中,产生了F2级龙卷,并伴有冰雹和短时强降水.广东风廓线(网)等高层风场产品可清楚地分析风场演变特征,同时对新生单体的触发和单体移动有一定指示作用.等高面物理量产品可在一定程度上反映有利于强对流发生发展的动力条件,有一定的提前量,单站垂直风切变等产品随时间的变化特征对强对流的发生具有较明显前兆信号.
  • 摘要:2010年5月中上旬南海季风尚未爆发,广东一周内罕见地连续出现三场区域性暴雨(下称"连场暴雨").利用常规气象观测资料和NCEP分析资料,从降水时间特征和环流形势对比了连场暴雨和持续性暴雨的异同,并应用局地经向环流数值模式诊断探讨其可能形成机制.结果表明,中高纬度的阻塞形势建立对广东5月连场暴雨和6月持续性暴雨发生均尤为关键,连场暴雨期间阻塞高压位于乌拉尔山附近,降水与中纬度短波槽南下密切相关;而持续性暴雨期间阻塞高压偏东位于亚洲大陆中部,降水主要受热带西南季风北推影响.尽管大尺度环流背景相似,但三场暴雨过程天气系统配置差异较大.数值诊断结果进一步表明,激发连续三场暴雨的主要物理因子为潜热加热、温度平流和西风动量输送.潜热加热是此次连场暴雨的正贡献和正反馈的最直接因子,而西风动量输送和温度平流对暴雨发生有一定触发作用和指示意义(超前0~1.5d).因此,分析和预报季风爆发前的连场暴雨过程,应注意中高纬度地区西风动量输送、冷暖平流活动和相应的天气形势演变.
  • 摘要:强台风"菲特"是影响苏州的一次秋季台风过程,降水影响时段主要集中在10月6日夜里到8日上午,其中6日白天全市普降中到大雨,7日和8日均出现暴雨到大暴雨."菲特"台风给苏州的农业、工业交通业、水利工程等都带来了严重的损失,成为10月份影响苏州最严重的台风,属特别严重级别."菲特"台风影响期间,降水影响远大于大风的影响,并呈现持续时间长、降水强度大、阶段性强降雨特点明显.强台风"菲特"造成长时间强降水,主要原因不仅有"菲特"本身强大的结构造成的降水,同时还有有利环境背景场配合、动力热力条件、双台风"丹娜丝"、东移低槽等原因.通过对历史相似对比分析发现,与夏季台风相比,秋季台风呈现出降水时间长、影响系统复杂的特点.
  • 摘要:本文利用NCEP再分析资料、常规观测资料、中国FY-2卫星TBB资料,对2011年"梅花"和2012年"布拉万"台风影响下长春地区出现两次强度差异显著地降水过程进行对比分析,并利用HYSPLIT方法研究大暴雨台风"布拉万"的水汽来源和三维结构.结果表明:两次台风是东海北上路径,两次台风高空形势场的异同主要是副高的强度与位置、高空槽携带冷空气的强度及入侵时间以及台风自身的性质如中心最低气压、自旋风速等,具有明显的非对称结构,东南风低空急流和风速的强辐合切变,暖湿气流与弱的冷空气汇合,有利于中尺度暴雨系统的发生发展,大气层结对流不稳定性和风垂直切变加强,为暴雨发生提供了有利条件.高层辐散,低层辐合,有利于对流发展,辐合辐散中心高低层对应时与大暴雨落区对应,暴雨落区与水汽通量散度辐合区大值中心也有对应关系.
  • 摘要:利用常规气象资料对7月7-13日发生在四川盆地西部的一次暴雨天气过程进行了环流形势分析和物理量诊断,得出了产生此次暴雨过程的环流特点,并利用假相当位温、水汽通量散度和对流指数的演变分析了暴雨的落区、强度和持续时间,为今后四力}盆地区域性暴雨的预报预警提供一些思路。
  • 摘要:利用常规天气资料、物理量场资料、风廓线雷达资料、云图资料以及主要业务模式预报资料等,对2013年10月7日20:00到8日20:00上海地区特大暴雨进行了分析.分析表明这是一次双台风作用与北方扩散南下冷空气共同影响产生在上海及周边地区的特大暴雨过程.登陆减弱的23号台风"菲特"低压云系与24号"丹娜丝"北侧外围的强东风急流为强降水区提供了源源不断的水汽和能量;北方扩散南下冷空气与台风低压环流云系及"丹娜丝"北侧外围的强东风急流三者结合使得切变辐合抬升得到加强,物理量诊断也证明了这些结论;风廓线雷达资料分析发现低空切变在上海上空长时间维持是上海产生特大暴雨的主要原因;长时间切变的维持在卫星云图反映是5个对流云团的产生、合并造成强降水.各业务模式的检验表明,由于无法精确描述各台风的位置、强度和结构,大部分业务模式无论是降水落区、强度及最强降水时段均存在较大的误差.在模式有误差的情况下,预报人员如何进行订正是做好短期预报、短时预警报的关键.在短时预报中要重视非实时资料应用,在本次过程中组网的风廓线雷达不同高度的资料,对低空风切变就有很好地反映,可为大暴雨短时预警提供积极的参考.
  • 摘要:利用常规和非常规气象观测资料,针对2012年山西境内出现的两次相似环流背景下的暴雨过程进行流型配置、物理量诊断、卫星、雷达、GPS/MET资料的综合分析.发现:两次暴雨过程均发生在副高进退的环流背景下,两次暴雨过程槽、脊、涡位置接近,阻塞高压和冷涡强度相当.不同的是,"7·21"区域性暴雨过程与贝加尔湖冷涡相配合的冷中心更强,"7·27"局地暴雨过程5880gpm线的位置更偏北.分析结果表明:(1)副高特征线位置和热力不稳两项有利条件决定了"7·27"局地强对流的特征,但α中尺度对流系统的欠缺、触发对流发生的系统尺度小以及对流发生环境的动力条件差,决定了"7·27"暴雨过程的局地性.(2)深厚湿层维持时间长是"7·21"区域性暴雨过程的水汽条件特征;整个降水过程湿层浅薄是"7·27"局地暴雨过程的水汽条件特征.(3)"7·21"区域性暴雨过程,山西境内共有14个云顶亮温为-53℃的β中尺度对流云团活动,其中8个β中尺度对流云团的生成发展与合并对造成山西北部区域性暴雨的M.CS的形成、发展有贡献;"7·27"局地暴雨过程,山西境内主要有5个β中尺度对流云团活动,其中4个β中尺度对流云团的生成发展与合并对造成临县大暴雨的MβCS的形成、发展有贡献.(4)两次暴雨过程,α或β中尺度切变线云系上均有γ中尺度特征,α或β中尺度切变线云系在发展阶段,均有多个具有独立回波核的对流单体有组织的排列组成,各对流单体的水平尺度均为γ中尺度.不同的是"7·27"暴雨过程强对流单体伸展的高度更高,局地强降水的强度更强.(5)"7·21"暴雨过程,-53℃的冷云盖明显超前雷达回波>45dBZ的切变线云系或冷锋云系,强降水出现在TBB≤-53℃等值线后部梯度的大值区;"7·27"暴雨过程,40dBZ的雷达回波覆盖区与-53℃的云顶亮温区相重叠,强对流暴雨出现在40dBZ雷达回波覆盖区与-53℃云顶亮温区相重叠的区域.相似环流背景下,同样是强对流降水暴雨过程,500hPa以下温度直减率的大小决定了局地强降水的强弱.水汽锋的形成及其位置是暴雨起报和暴雨落区预报的一个很好参考指标,利用水汽锋不但能防止漏报,而且可以有效地减少空报.
  • 摘要:利用各种观测资料、EC数值模式预报产品、主观降水预报产品及中尺度数值模拟资料等对2013年6-8月四川盆地6次区域性暴雨天气过程进行了预报检验和分析.检验结果表明,EC模式对盆地暴雨存在强度偏弱、落区偏西或偏北的预报偏差,低层动力条件预报偏差和对低空急流附近暴雨预报偏小等是导致暴雨预报偏差的主要原因.模式动力场的预报偏差可能源于复杂地形的影响:本应在盆地西部绕流的低层偏东风或东北风吹向更偏西的高原地区,导致辐合区偏西;同时由于模式地形阻挡了自西北地区东部南下的冷空气,延迟了冷空气对盆地的影响,导致暴雨落区偏北.在此基础上,归纳预报难点如下:(1)四川盆地地形对暴雨落区和强度的影响机制;(2)暖区内暴雨的触发机制;(3)极端性强降水的预报思路.最后对上述难点进行了初步分析,并指出预报员应在具体天气形势判断的基础上,重点关注模式低层动力场的预报,除地形抬升外,低空急流前沿及其左侧的辐合、地面中尺度辐合线等对暖区内暴雨的触发有重要作用;对某类天气过程的系统性分析总结以及对模式物理过程、参数化方案等的深刻认识,是做好数值预报订正的前提.
  • 摘要:采用常规观测资料、地面加密观测资料、逐时云顶亮温TBB资料和1°×1°NCEP/NCAR再分析资料,对2013年7月8-11日四川盆地持续性暴雨天气过程的中尺度对流系统活动及其发生发展的物理机制进行了分析.结果表明:(1)此次极端降水过程由具有中尺度特征的暖区强降水和相对稳定的锋面降水组成.(2)暴雨过程发生在对流层中层中高纬度两槽一脊稳定维持的环流背景下,由活跃的高原低值系统以及异常稳定的副高西侧偏南气流配合低层冷空气作用造成.(3)偏南气流的建立源源不断向盆地输送充足的水汽和能量,为中尺度对流云团的发生发展提供了高能高湿条件.(4)500hPa高原低槽前的正涡度平流诱发盆地西部低层气旋性涡度增加、低涡生成和发展,致使暖湿气流持续在盆地西部形成辐合上升,为暴雨的维持提供了很好的动力条件.(5)青藏高原东侧的地形作用强迫气流在盆地西部强烈辐合上升,使得暖湿水汽更加有效率地形成降水,是此次极端强降水天气出现的一个重要动力因素.
  • 摘要:2013年8月14-17日,嫩江、洮儿河流域相继出现严重汛情,多数测站及各主要江河流域降雨量均突破历史极值,吉林省遭受了继1998年以来最严重的洪水侵袭。本文利用常规地面及探空资料、自动站资料、卫星观测资料、1°×1°NCEP FNL分析资料,围绕几个问题展开讨论,分析持续性暴雨的天气动力学成因及其物理机制,为提高此类暴雨预报准确率提供有效的参考依据。
  • 摘要:2012年11月11日、2013年11月18日和2013年11月25日黑龙江省近两年发生了三次典型大暴雪天气过程,部分站点降雪量突破历史极值.本文从中高层冷暖空气、中尺度分析、地面低压系统的演变及特征物理量场四个方面对三次强降雪过程进行对比分析,分析三次强降雪过程的异同点,探究暴雪、大暴雪落区的预报指标;同时,尝试分析极端降雪的成因.分析表明:前两次暴雪过程存在阻塞形势,地面低压位置偏南,水汽输送强,降雪时间长,影响范围广;后一次过程则主要是系统强度大,地面为爆发性气旋,水汽直接来源于日本海,降雪时间短但强度大.进一步通过分析三次过程的高空地面形势以及比湿场的标准化距平找出三次强降雪过程的共同点是:①至少有一个相关影响系统较历年同期异常偏强2σ;②850hPa异常偏强2σ左右.
  • 摘要:本文利用常规和加密观测、本地陆基资料及NCEP再分析等资料,诊断了湿位涡MPV1、假相当位温θse和水汽等物理量,分析了1323号"菲特"台风登陆减弱后浙江异常强暴雨事件,得到本次大暴雨过程是"菲特"减弱后,由于北侧的弱冷空气从近地层渗透流入,暴雨区低层MPV1由负值转变为正值,导致垂直涡度加强,上升气流增强,低层能量锋区堆积,诱生中小尺度系统而产生的;由于东侧"丹娜丝"的活动,使得浙江北部地区有持续强盛的偏东气流,提供了充沛的水汽和能量,近地层偏东气流和东北气流的辐合是强降雨形成的动力机制.呈喇叭口状西高南高的杭州湾地形有迎风坡作用和地形辐合,对偏东、东北气流参与造成的降雨有增幅作用.
  • 摘要:本文通过采用NCEP和Micaps常规资料对"尤特"后期异常路径特征、环境场的改变、引导气流方向和大小的变化及不对称结构的演变特征等进行了分析,寻找其移动路径突变和预报误差产生的原因.结果显示:环流场发生突变导致引导气流突然改变是"尤特"后期移动路径复杂多变的主要原因,"尤特"进入南海后,前期副高稳定、强大、呈方头块状位于西太平洋上空,中期副高南界短暂西伸加强后迅速减弱北抬,后期北方冷空气南下、中纬度大陆副高西伸南压,导致"尤特"先后受东南、偏南及东北气流引导,路径发生突变,且500hPa地转引导气流方向及大小与"尤特"移向、移速密切相关,当引导气流方向改变时,台风移向发生改变,且引导气流方向改变早于移向的改变,引导气流变弱,"尤特"移速变慢;与其移动路径的三个不同阶段对应,"尤特"经历了从NESW到SE-NW,再到NW-SE与NE-SW共存,但NW-SE更明显的不对称结构变化过程,并对其移向产生了影响.在应用数值预报产品做台风路径预报时,要结合副高和台风不对称结构的变化进行修正.
  • 摘要:以2013年两个路径相似但大暴雨分布有较大差别的台风"苏力"和"潭美"为研究对象,利用常规资料,从环流特征和动力、水汽等方面对暴雨落区进行诊断,讨论了它们的降水条件差异.结果表明:在台风登陆过程中,南亚高压和副热带高压相对与台风的位置,有可能影响到台风涡旋中心随高度变化和低空急流分布,从而对台风暴雨分布产生重要影响.在"苏力"台风暴雨过程中,受南亚高压东南侧东北气流影响,"苏力"涡旋中心随高度南倾和弱冷空气侵入台风环流西南侧,对台风环流南侧暴雨增幅起到了重要作用."潭美"台风暴雨过程中,副高南侧的东风急流和地形抬升对"潭美"台风东北侧暴雨的增幅作用十分显著.涡度平流和温度平流随高度变化对台风暴雨落区预报有指示意义.
  • 摘要:本文利用常规观测资料、物理量产品以及数值预报的检验,对2013年1-2月西藏南部四次特大暴风雪极端天气进行了对比分析,结果表明:(1)亚欧地区的中高纬均为经向环流型,鄂霍茨克海至整个东亚地区是低压槽区,南支主槽在70°E附近,西太平洋副热带高压西伸很明显强度很强,伊朗高压东伸,强度较强.西太平洋副热带高压的位置和强度有利于南支槽的加强和维持缓慢东移来影响高原西南部,即南支槽为此次高原西南部的暴风雪天气提供了稳定的环流背景,同时不能忽视高原大地形的影响.(2)四次暴雪的水汽都是由阿拉伯海的偏西气流提供,水汽通量散度强辐合中心的位置和500hPa低空急流的中心强度以及急流轴的位置都有所不同.带来的降水强度和落区不同.(3)正涡度发展的高度也不同,所带来的降水强度也不同,高层强烈辐散配置导致强垂直上升运动.
  • 摘要:利用中尺度WRF模式和ADAS同化系统,检验T639和NCEP两种背景场,以及同化雷达资料对2013年8月15-16日先后发生在辽宁省锦州和抚顺地区的特大暴雨预报效果进行分析.结果表明:(1)两种背景场同化雷达资料前均未预报出锦州地区的强降水,同化后均能很好地预报出锦州的强降水,使用NCEP背景场略好,而同化雷达资料对位于抚顺的强降水几乎没有改进,T639资料作为背景场对抚顺地区降水中心的把握较NCEP资料更好.(2)分析发现,同化雷达资料后模式初始湿度场变化较大,预报过程中在辽宁锦州和阜新一带生成了强度较大且深厚的水汽,配合大气底层的西南暖湿气流与高层的西北干冷空气在锦州地区交汇,是导致锦州黑山强降水爆发的主要原因.
  • 摘要:由于下垫面突变、地形作用、冷空气入侵等因素的影响,台风结构在登陆过程中往往发生结构非对称演变,在台风环流区域内的局部地区引起强风过程,造成大风灾害.为了逐步阐明这类台风环流域内局地强风过程发生发展的物理过程,本研究从两部分进行分析.首先利用现有观测资料,选取典型台风个例,从不同尺度系统及其相互作用的角度深入分析台风登陆期间,台风环流域内局地强风过程发生发展的观测事实.其次,利用数值敏感性试验,从一般意义上讨论台风登陆过程中局地强风过程发生发展的物理机制.本文的研究结果表明,在强度变化上,局地强风过程在登陆前表现为1个半波的波动式变化,即先增加后减小再增加的变化趋势,而台风强度在登陆前6h为持续减小,二者变化不同步;在空间分布上,局地强风过程方位角在登陆前从第二象限顺时针旋转至第一象限偏北方向,并在登陆时顺时针旋转至第四象限偏南方向,登陆后在第一和第四象限之间摆动.中心距离在台风登陆前呈波动变化特征,但均小于175km,登陆后呈持续增加趋势,整个登陆过程中心距离均小于500km;在影响局地强风过程的主要物理因子中,风矢量的水平平流和对流层中低层涡旋结构变化最为重要,对流层弱冷空气的影响只限于台风登陆前,而气压梯度的影响最小.
  • 摘要:本文利用ECWMF细网格零场和预报场资料以及海南省自动站观测资料,分析2013年11号超强台风"尤特"路径、强度的特点以及检验EC模式对该次过程的预报能力,得到以下结论:(1)前期副高强大稳定和后期减弱东退是"尤特"路径前期偏西而后期偏北的主要原因;(2)"尤特"的强度在8月10日出现最大的跃升与水汽输送明显加强、高空的辐散环流形势达到最强和西太平洋暖池区海温升高并向南扩展有关;(3)EC模式对"尤特"路径以及对海南降水的预报能力总体上较好.
  • 摘要:利用1980-2009年冬季湖南探空和地面观测资料,对湖南冬季降水相态时空分布、中低层气温及各层厚度统计分布特征进行了统计分析,并通过研究提炼了湖南冬季降水相态预报技术指标,开发了湖南冬季降水相态预报系统平台.冬季降水相态预报系统投入业务运行后,在2014年2月3次雨雪冰冻过程中预报效果较好,为湖南冬季降水相态预报和服务提供了技术支撑。
  • 摘要:2013年6月18-21日四川盆地西部出现一次典型的无明显高空槽、低空急流和低涡切变伴随的持续性暖区暴雨过程,具有对流性特征明显、持续时间长、强降水范围集中于地形区的特点.本文利用常规和非常规观测资料以及数值实验的方法对该次暖区暴雨过程的研究结果表明:高湿环境背景下,即使无明显天气系统强迫,低层偏东风沿地形抬升至自由对流高度即可触发和维持对流;地形触发和维持的对流相对地形具有极低的云底,暖云层厚度较大,使得降水具有较高的降水效率.整层高湿也有利于降低蒸发率使得出流相对较弱,暖区强降水产生的弱冷垫有利于增强抬升,使得新生对流易在原对流系统附近发展,造成局地暴雨.
  • 摘要:本文以新型飓风预测系统HWRF为实验模拟平台,结合0915号"巨爵"热带气旋,利用GSI同化系统对卫星微波AMSU资料进行三维直接变分同化,分析研究其对登陆热带气旋模拟的影响.试验结果表明:不同资料的同化方案对登陆热带气旋路径和强度的模拟效果有显著差异,单独同化AMSU-B卫星资料,能有效减小模式模拟初始阶段热带气旋路径偏差;同时同化AMSU-A/B卫星资料路径偏差总体较小,且热带气旋强度及其变化趋势与观测最为接近.总体来说,直接变分同化卫星资料能够有效改进HWRF对西北太平洋热带气旋的模拟能力.
  • 摘要:本文首先从路径、强度、生成源地以及是否登陆等四个角度对2009-2012年间热带气旋进行分类,采用计算距离误差、距离稳定度、方向稳定度、强度预报偏差等多种检验方法,评估空军T511模式在热带气旋方面的预报性能.结果发现:该模式易将各类热带气旋强度预报偏弱,在移速上一般是预报偏慢的概率略多.各时效上,预报的距离误差小于距离误差阈值的概率一般超过50%,但在移动方向的预报上不够理想.
  • 摘要:利用多种观测资料,对2013年2月7-8日干雪过程、2月18-19日湿雪过程进行对比分析,得出如下结论:(1)干雪过程水汽输送支为700hPa弱西南气流.湿雪过程水汽输送支为700hPa西南急流和850hPa东南气流,水汽更加充沛;(2)干雪过程中冷空气势力强,层结稳定.湿雪过程暖空气势力强,冷暖交汇使不稳定性增强;(3)干雪过程中弱暖湿气流沿深厚冷空气垫爬升,次级环流的形成抑制动力抬升;湿雪过程中冷空气楔入到强暖湿气流底部,迫使暖湿气流抬升,形成深厚上升运动区,次级环流的形成增强上升运动;(4)干雪过程700hPa出现冷性逆温层,水汽密度、液态水含量、整层水汽含量较小;湿雪过程700hPa出现暖性逆温层,水汽密度、液态水含量、整层水汽含量较大.在上述研究的基础上建立了干、湿雪形成的三维物理模型.
  • 摘要:2013年夏季,内蒙古中西部干旱-半干旱区出现多次极端降水,引发气象灾害.为探寻其特征及成因,对"6·30"、"7·14"两次典型极端降水事件,从大气环流背景、中尺度对流系统、不稳定重建机制等方面进行对比分析,得到以下结论:(1)"6·30"暴雨是华北小高压前的切变线产生."7·14"暴雨是"北槽南涡"与台风北上共同作用的结果.两次暴雨都突发在午后,具有夜雨特点.(2)两次暴雨都是中尺度对流复合体(MCS)发展的结果."6·30"暴雨局地性强,"7·14"暴雨具有列车效应,持续时间更长.(3)两次暴雨过程低层均超常增湿,但水汽来源不尽相同:"6·30"暴雨是南海水汽北送的结果;"7·14"暴雨是"北槽南涡"背景下建立了水汽通道,而台风北上带来超强水汽是其根本原因.(4)不稳定能量重建、促发机制:"6·30"暴雨是高压切变线西侧较干、东侧受副高外围影响增温增湿显著,在陡立的锋区附近产生上升运动促发不稳定能量释放;高空"干侵入"是"7·14"暴雨的主导因素,西南涡、台风系统使低层不稳定能量和湿度增加,弱垂直上升运动促发暴雨.
  • 摘要:本文利用常规气象观测资料和NCEP/NCAR1°×1°再分析资料,统计分析了2001-2010年影响山东的切变线的天气气候、环流形势、降水分布的特征和各类典型切变线的空间结构.结果表明:影响山东的切变线天气系统按其热力性质可分为冷切变线和暖切变线,冷切变线按其风场结构可分为经向切变线和纬向切变线.一年当中7、8月份是切变线高发期.山东雨季典型切变线的发生与副高关系密切,经、纬向切变线分别发生在副高强大呈块状、带状分布时,西风槽东移受阻,蜕变为切变线.经(纬、暖)切变线在空间剖面图上与向西(北)倾斜的正涡度柱配合,且切变线上正涡度最大;切变线均上有θx能量锋区配合,冷切变线位置偏向于相对暖气团一侧,暖切变线位置位于锋区中间;切变线的上升运动区主要位于切变线上和暖气团一侧;构成切变线的相对暖气团均具有对流不稳定性;冷切变线的水汽辐合区主要位于切变线上和切变线附近的冷气团一侧,而暖切变线的水汽辐合区则主要位于切变线上.500hPa槽是切变线降水区的后边界,冷切变线降水区出现在地面静止锋后部的偏北风里,暖切变线降水落区位于地面准东西向倒槽的偏东风里;相对较大的降水出现在700hPa和850hPa切变线在地面的投影之间的区域;切变线暖气团或相对暖气团中在合适的触发条件下还可能出现分散性的短历时强降水.
  • 摘要:应用常规观测资料、NCEP再分析资料,对比分析了山东两次春季黄淮气旋暴雨落区异同点.发现春季影响山东的黄淮气旋暴雨区集中出现在气旋中心北侧的偏东风中,且主要位于东北气流中.暴雨区偏北的程度,与影响系统的后倾程度、中国东北地区是否存在高压有关.当系统明显后倾时,锋面坡度小,暖湿气流沿锋面向北爬升得更远,暴雨区更偏北;当中国东北地区存在高压时,其南侧东北气流经渤海侵入850hPa低涡后部,与低涡前东南气流在风向上渐近辐合,在低涡北侧产生辐合中心,从而产生暴雨区.此外,地面东北风形成的冷垫,有利于南方暖湿气流向北爬升.实际暴雨落区预报中,需综合分析系统的空间结构、周围系统的影响及温度场的配置等.
  • 摘要:本文利用自动站、卫星、常规气象观测资料及NCEP/NCAR再分析资料,对辽东半岛地区2013年7月28日和30日的2次切变线暴雨过程进行了对比分析,研究了半岛地区暴雨发生的环流特征和触发机制.结果表明:(1)在有利的大尺度背景下,低空切变线上生成的β或γ中尺度雨团发展的中尺度对流复合体(MCC)或中尺度云团是造成降水的直接系统.切变线与其北侧高空槽的位置不同,辽东半岛地区的中尺度对流云团持续时间不同.切变线位于北支槽前,有利于中尺度云团发展为MCC,强降水范围广.(2)低空急流为辽东半岛强降水提供了水汽和能量供应.(3)暴雨发生前暴雨区域对流层低层的增温、增湿,加剧了暴雨区域上空低层大气的对流不稳定,暴雨区域内水汽的辐合及暴雨前抬升凝结高度的明显降低,有利于中尺度对流系统MCS的对流发展.(4)大连以北干空气的侵入或超低空急流的形成是触发暴雨的关键因素.强降水出现在切变线前方低空急流上的风速脉动区或风向切变区.
  • 摘要:利用常规气象探测资料、地面自动站资料、多普勒雷达资料和NCEP再分析资料,对京津冀三次暴雨过程的高空天气形势、物理量场和多普勒雷达回波特征进行了综合对比分析.结果表明,三次暴雨天气过程是在高温高湿、大气不稳定等相似的天气背景下,由200hPa高空急流(强辐散)、500hPa和700hPa西风槽、副热带高压、850hPa低涡切变、低空急流以及地面冷锋、地面辐合线等相似的天气系统相互作用形成了京津冀地区典型的暴雨天气形势;雷达反射率特征表现为明显的列车效应以及热带降水型,长时间高效率的降水导致暴雨形成;另外,太行山和燕山的地形影响对暴雨的产生起到了促进作用.由于天气系统位置、强度的差别以及湿度条件、热力条件、不稳定条件等的差异,造成三次暴雨过程在强度、落区等方面有很大的差异.
  • 摘要:本文利用500hPa环流场、6h降水量以及风云2E气象卫星资料,对西藏西南部地区四次灾害性暴雪天气过程的500hPa环流做了对比分析,着重结合卫星反演资料,对TBB、OLR、云导风和降水估计做了较为详细的分析和描述,以探索卫星反演资料在西藏暴雪天气过程中的指示意义,为更好地预报暴雪天气寻找有利的预报依据.四次暴雪过程500hPa环流相似,两高较强,高原西侧的南支槽很深,560线位置均在35°N以南.通过红外云图发现暴雪过程有南北两个系统,从云导风能判断其冷暖空气的移动路径,北部云导风表现为成里海地区东移南下的西北风,另一路是源自阿拉伯海经印度半岛移至西藏西南部的西南风,与降水时段对比,南边云系起关键作用.TBB过程初期都在较高的位置,随着降水临近,TBB迅速下降,到了强降水集中时段,TBB持续保持低值状态,聂拉木从250K以上下降到215K,普兰从230K左右降到210K,当过程结束时TBB上升到260K附近.OLR在四次过程中波动明显,各站情况不一,OLR低值区的移动情况和降雪最强落区的变化情况较为一致.在暴雪过程中降水量≤8mm时,TBB和降雪量有正比关系,降水量在8~16mm时,TBB保持最低值少波动,降水量≥16mm后,TBB和降雪量有反比关系,但不会超过230K.就OLR而言,降雪量≥2mm时,聂拉木OLR值在130~215W·m-2,普兰在110~160W·m-2.整体而言,降雪量越大,OLR在呈下降趋势.普兰的OLR和TBB在这四次过程中明显低于聂拉木,TBB低于聂拉木30K左右,OLR低于60W·m-2左右.卫星降水估计中,空报漏报,偏多偏少以及和实况基本一致的情况都存在,其中偏多偏少的情况居多,偏少都在4mm以上,最大偏少31mm,偏多在2mm以上,但大多数时只偏多5mm左右,只有一次是偏多12mm,所以在预报应用中还要结合其他降水模式预报或物理量等情况来综合考虑.
  • 摘要:文章利用气象常规观测资料和NCEP全球再分析资料,对2013年4月18-20日出现在山西中部的一次暴雪天气过程进行了综合分析.结果表明:高原槽、低空低涡切变线以及地面回流与河套气旋等的共同存在为暴雪天气提供了有利的流场配置;700hPa西南急流、850hPa偏东南急流和925hPa偏东急流为此次暴雪天气提供了强的水汽输送和补充;500hPa偏西北急流和850hPa偏东北强气流耦合加强,且高层正涡度输送以及低层辐合、高层辐散的倾斜垂直结构使得上升运动加强,触发低层不稳定能量释放,导致暴雪天气的发生.低层和近地层温度变化、零度层高度下降、逆温层增厚以及垂直风切变加大是判断此次降水过程相态变化和降雪强度增强的重要指标.降雪量和积雪深度不仅与系统强弱有关,还与地理位置存在一定关系.
  • 摘要:利用常规气象观测资料、实时业务数值预报模式和NCEP再分析资料,对1323号台风"菲特"的特点和预报难点以及造成强风雨的成因进行了综合分析.主要结论如下:"菲特"突然西折和近海强度维持是业务预报的主要难点,也是预报偏差的主要来源.东亚高空副热带西风急流迅速增强、副热带高压(简称副高)加强西伸是"菲特"路径突然西折的主要原因.同时,副热带急流入口区右侧的强辐散是"菲特"近海强度维持及其北侧强降雨和大风发生的重要动力机制."丹娜丝"的存在为"菲特"提供了充足的水汽输送,有利于强降水发生和强度维持,并且"丹娜丝"的存在有利于副高西伸,也是"菲特"路径发生西折的一个主要原因.因此,对流层高层流场分析特别是副热带西风急流重视不够,可能是"菲特"路径、强度和风雨预报出现较大偏差的重要原因,另外,今后台风业务中也应该多关注双台风相互作用.96~120h长时效的数值模式没有预报出"菲特"在中国台湾以东洋面的路径西折或者发散度大,今后当集合预报路径发散度较大或不同集合预报系统出现截然不同的预报结果时,采用多模式集合预报订正技术将是提高台风路径预报准确率的有效途径之一.
  • 摘要:1311号强台风"尤特"登陆后给广东带来持续性大范围强降水,对流降水特征显著.本文分析了"尤特"影响期间大尺度环流背景,重点讨论了此次持续性强降水过程中大气层结问题.发现低空急流向广东输送强的暖平流,是广东大气层结不稳定得以持续维持的根本原因.进一步分析发现,低空急流本身并不是"暖"的,当"尤特"趋向陆地时,陆地上的暖气团在"尤特"环流强迫下向南传播扩散,低空急流穿越这一暖区时温度升高才具备"暖"的特性.温度诊断方程结果进一步证实这一点.而这一事实在以前并未被关注到.通过个例反查,在许多登陆后造成连续强降水的台风过程中均发现了这一特征.因此,台风登陆引起环境温度场的演变以及与低空急流的配置需引起重视.
  • 摘要:对2012年第13号台风"启德"的路径和强度预报均出现了一定误差,24h路径预报误差达155km,强度预报误差最大为7m·s-1,预报难度大,在一定程度上造成了预报服务的被动.为了掌握"启德"路径和强度预报误差大的原因,本文利用常规气象资料、业务数值预报模式、ECMWF再分析资料(0.75°×0.75°)和预报资料(0.25°×0.25°),以及NCEP再分析资料(1°×1°),运用天气学和诊断分析的方法,分析了数值预报模式对台风"启德"及其环境场的预报能力,从而解释了"启德"的路径和强度预报误差大的原因,结果发现:(1)"启德"路径预报误差的主要原因是对副热带高压西伸加强估计不足,如副热带高压西脊点预报位置比实况位置偏东达17个经度,致使引导气流明显偏北,"启德"的预报路径较实况路径也明显偏北;(2)"启德"强度预报偏强主要考虑"启德"所经海域均为高海温区,模式预报环境风垂直切变始终偏小等因子,而对干空气侵入和海洋热容量变低等不利于台风发展的因素则考虑不足,台风强度预报误差随之也大.
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