一次局地暴雨过程的湿位涡诊断分析

利用绝热无摩擦大气湿位涡守恒理论和常规的地面观测资料、NCEP再分析资料(水平分辨率1°×1°),对河北省东北部2008年6月25日的局地暴雨过程的湿位涡场进行了诊断和分析.结果表明,MPV1 "正负值区垂直叠加"的配置提供了暴雨发生、发展的有利形势;湿位涡在这次暴雨过程前期850hPa上MPV1＜0及MPV2＞0的演变,综合反映了暴雨区对流不稳定和斜压不稳定的增强;暴雨区位于对流层低层MPV1零线附近、MPV2过渡带的等值线密集区内;湿位涡的大值区与强降水区有很好的对应关系     

辽宁地区一次暴雨过程成因的位涡诊断分析

2003年8月5—6日，受东移北上的华北气旋的影响，辽宁省大部分地区出现暴雨天气，其中彰武、本溪等地出现局地大暴雨。应用MM5非静力中尺度模式对这次暴雨过程进行了数值模拟，在模拟结果的基础上，利用位涡分析方法对这次过程进行了诊断分析。结果表明，在对流层低层有正位涡扰动存在，对强对流天气具有触发作用；对流层中低层的相对高位涡中心和对流层高层的较强低位涡中心相配合，有利于形成低层辐合与高层辐散，使得气旋得以维持和发展，从而为对流性降水提供了必要条件；在对流层中低层，出现高位涡中心地区可能形成暴雨中心。     

云南一次致灾暴雨过程WRF模式模拟分析

采用三重嵌套网格,利用NCEP的1°×1°再分析资料以及新一代中尺度预报模式WRF模式,对2014年6月6日08:00-7日08:00川滇切变线致灾暴雨过程进行了数值模拟实验,并对结果进行诊断分析。结果表明:WRF模式可以较为客观地模拟出暴雨过程的落区和强度,较好地反映了强降水过程的实况和基本特征,模式能很好地指示出强降水发生的高湿水汽条件以及正涡度发展、强烈上升运动和下正上负垂直螺旋度结构的动力条件,模拟的上升运动位置及700 hPa正涡度带和正垂直螺旋带亦对强降水落区有很好的指示性,另外除了模拟的切变线位置稍偏西偏南而导致暴雨区稍偏西偏南外,对高低层影响系统的走向、结构、位置和强度的模拟结果与实际结果相近,表明该模式对云南省切变线致灾暴雨系统具有较好的模拟效果。     

贵州大暴雨的湿位涡诊断分析

利用MM5中尺度模式对贵州2002年6月18日00时~19日00时的暴雨天气过程进行了数值模拟,利用模式输出的基本物理量分析了相当位温并计算出了湿位涡正压、斜压项的值,通过对它们的诊断分析发现:贵州大暴雨随500hPa"漏斗"形MPV1高值区的形成、增强、减弱而开始、增强、减弱。而且还发现高低层MPV1"正负值区垂直叠加"的配置是暴雨发生、发展的有利形势。500hPa上MPV2正值区与对流性降水区对应很好,而且强度变化也一致。     

华北一次暴雨过程的螺旋度分析

采用ARPS数值模式对华北的一次暴雨过程进行了数值模拟,详细分析了该过程螺旋性结构的建立与发展过程。结果表明:螺旋度的高低空配置对诊断对流系统的发生发展和暴雨的落区有重要的指导意义;xy-螺旋度锋区内靠近正值区的一侧有利于暴雨的发生,但反映的降水落区范围较实际的要大;高层z-螺旋度负值区范围及数值的明显增大预示着对流系统的发展和降水率的增大;低层z-螺旋度在3.25 km高度处的正值中心区与降水落区对应较好;与xy-螺旋度相比,z-螺旋度给出了更为精准的降水位置,是一个能够综合反映系统维持、发展以及天气现象剧烈程度的参数。     

北京城区"7.10"灾害性强降水分析

对2004年7月10日发生在北京城区的灾害性强降水过程进行了分析.结果发现,造成本次城区暴雨的天气系统为一中β尺度对流云团,它生成于河北西北部的偏南暖湿气流中,在移到北京城区发展并停留的1～2h内,造成了本次强降水过程.大尺度背景场分析表明,暴雨发生前北京即处于有利降水的形势场中,地面中尺度辐合线可能是强对流的触发系统.此外还初步分析了城市环境对强降水的增幅作用.     

干侵入对"0310"暴雨形成过程的影响

通过位涡、相对湿度与相当位温关系的讨论并结合2003年10月10-12日河北深秋时节在冀中南部发生的特大暴雨,分析了倾斜涡度发展理论.发现此次暴雨过程中存在干侵入现象,且干侵入的发生、发展对暴雨过程具有重要影响;干侵入沿相当位温高值脊向对流层低层伸展,引起对流层低层气旋性涡度的发展,使降水强度加剧.干侵入是暴雨形成的一种重要机制.     

江苏省里下河地区一次暴雨过程的模拟研究

采用WRFV3.4模式中9种微物理过程方案对1991年7月6日02时-7日08时(北京时)里下河地区的一次暴雨天气过程进行了模拟试验,着重分析了不同微物理过程方案模拟的降水的数量特征、时空分布及雨区范围等方面,并将模拟结果与降水显著的6个测站的实测值进行了相关的对比分析。结果表明,不同微物理过程方案模拟的24 h累积降水量的降水带均呈西南—东北走向,强降水中心主要位于里下河地区,各方案基本模拟出了雨带的走向、降水落区,但降水强度以及降水中心均有不同程度的偏差。模拟结果的对比分析表明:Kessler方案对建湖和宝应地区降水的模拟效果较好,WSM5方案对高邮和扬州地区降水的模拟效果较好,WSM3方案对兴化地区降水的模拟效果较好,WDM6方案对泰州地区的降水模拟较好。     

云南两次灾害性特大暴雨不稳定机制的对比分析

将NCEP 1°×1°格点资料作为初始场,应用MM5(V3.6)中尺度数值模式对位于我国低纬度高原云南的两次典型的局地特大暴雨个例进行了数值模拟。使用模式输出的高时空分辨率资料绘制了T-ln P图,计算了LI指数、CAPE指数、CIN指数、相当位涡(EPV)等物理量,对云南两次局地特大暴雨个例的条件不稳定性、对流不稳定性以及条件性对称不稳定性进行了分析。研究表明:两次局地特大暴雨个例的不稳定机制各不相同,当层结稳定、对流稳定或弱不稳定时,条件性对称不稳定也会引发强降水。     

复合填料热传导过程数值模拟

复合填料由废铸砂、粉煤灰、聚苯乙烯(EPS)颗粒、水泥和水按一定质量比例混合制成,具有低导热性、抗冻胀和轻质特性。根据热阻力法则和比等效导热系数相等法则,将材料视为由大量正方形单元体组成,其中心为一个球形EPS颗粒,这种单元体与总体的导热系数相等。运用AN SY S软件对复合填料单元体的传热过程进行了有限元模拟,根据瞬态法导热系数测试原理,推求不同EPS掺入比情况下的复合填料导热系数,分析EPS颗粒与导热系数的关系,发现材料导热系数随着EPS掺入比的增加而快速降低。将材料导热系数数值模拟与实测结果作比较,发现有限元模拟值与实测值接近,说明采用有限元方法可以实现对材料传热过程的模拟。     

2003年陕西持续性暴雨成因分析

对2003年发生在陕西的持续性暴雨分析认为: 乌山阻高与副热带高压的配置及稳定少动为这次持续性暴雨提供了有利的背景条件.贝湖低压底部分裂出小槽引导的冷空气与副高西北侧暖湿气流在高原东侧一带反复交绥是暴雨的主要成因.高低空急流耦合使高层辐散区迭加在低层辐合区的上方而产生强烈的上升运动,为深对流的发展提供了条件,促进了暴雨时中尺度系统的生成和维持.     

强降雨在滑坡发育中的关键控制机理及典型实例分析

通过构建水动力作用模型,对降雨的激发控制作用进行分析,得出水动力控制机理的结论:强降雨控制滑坡发育,集中表现在改变土体的静水压力、动水压力与浮托力的作用三方面.选取重庆市黔江流水湾滑坡为典型实例,对强降雨的激发控制作用进行验证,强降雨的水动力作用过程分为坡体剪切、滑动开始、剧烈滑动三个不同阶段.最后,提出久旱过后强降雨...     

中国黄土高原地区大雨频次演变特征

利用黄土高原40年降水资料,研究了该区域大雨以上降雨频数演变.结果表明:黄土高原地区大雨频次是自西北向东南逐渐增多;大雨频次存在减少趋势;小波分析表明大雨频数存在4～5年、8年左右和15年左右的周期振荡;大雨频数存在4个特征区域,各区变化幅度和时段明显不同.     

桂林“5.9”山体滑坡的暴雨成因分析

对造成2011年5月9日广西桂林咸水乡山体滑坡的暴雨成因进行了分析,结果表明,滑坡是由于暴雨因素诱发的地质灾害,短时强暴雨是造成山体滑坡的直接原因.大量的水汽传送到滑坡点,同时低层辐合抬升,因而滑坡点是大暴雨的发生地.滑坡发生滞后强降雨结束2.5h.滑坡点位于暴雨中心带,暴雨区位于高空急流的右侧,200h Pa为强烈辐散区,高空辐散带的走向与山脉走向一致.西南低空急流与地形的相互作用是暴雨形成的直接原因,雷达回波显示在“湘桂走廊”存在强风速的出流与横向风速梯度,对应反射率有弓状回波,同时具有前侧V形人流缺口和后侧V形下沉缺口等对流单体特征.     

3个深入内陆热带气旋产生大暴雨的成因——对比分析

利用常规气象观测资料、NCEP等资料,对2006年3个深入内陆的热带气旋产生大暴雨的水汽、动力和热力条件进行了对比分析。结果表明:(1)碧利斯虽强度属3个热带气旋中最弱的一个(只达强热带风暴等级),但由于它与南侧强西南季风结合,使其产生暴雨的水汽、动力和热力条件异常强盛,因而导致其暴雨强度最强、范围最大、灾害最严重;(2)螺旋度垂直分量20×10-7hPa.s-2等值线包围区的水平范围和螺旋度正值区垂直伸展高度及各层中心值强度与暴雨强弱有较好的关系,且暴雨区主要落在700 hPa 20×10-7hPa.s-2等值线包围区内;(3)暴雨发生时,3个热带气旋的湿位涡MPV1场均呈现下负上正分布,说明低层为不稳定层,同时均出现高层MPV1正值区向低层下伸的现象,反映不稳定能量开始释放;(4)由于3个热带气旋均未与冷空气结合,故MPV2值均较小,因此湿位涡的湿正压项(MPV1)对产生暴雨的作用大于湿斜压项(MPV2)。     

利用欧氏距离函数评估海河流域暴雨灾害

考虑气象数据的特点和灾后评估的时效性,针对暴雨灾害的平均降水强度、最大降水影响范围、持续时间,利用欧氏距离等数学方法,研究了海河流域暴雨灾害的气象评估模型.利用该评估模型对1960 - 2008年间的海河流域暴雨进行了评估,结果表明,等级划分合理,所评估的暴雨气象等级级别与海河流域历史上对应的洪灾事件影响程度非常吻合.     

辽西风积土路基振陷研究及数值模拟

随着铁路车辆轴重增大、速度提高以及行车密度加大,长期行车必然使路基产生较大的累积塑性变形,因此对路基振陷的进一步研究已刻不容缓。本文主要以辽西高速铁路沿线的风积土路基为研究对象,取其原状土,通过室内常规土工试验获取风积土的基本物理和力学参数;根据试验结果,对风积土在长持时动荷载下的振陷量进行回归分析,进而得出预测振陷的方法;基于MIDAS软件,进行风积土路基在列车振动荷载下的振陷的数值模拟,根据模拟过程中参数的调整,得出风积土路基振陷量随参数的变化关系;最后,提出针对风积土路基抗振设计和隔振措施,进而得到用于指导风积土路基抗振和隔振措施的统一设计方法。     

广西冻雨气候及天气形成的机理分析

利用广西1952-2008年57年每年11月至下一年3月89个市县级台站地面报表资料和NCEP资料,对广西近20年来冻雨的多年空间分布特征和主要影响系统、温度、水汽等特征进行了探讨。结果表明:冻雨发生的周期是6～7年,基本发生在广西23°N以北区域。冻雨分布图上24～25°N有3个高值中心,这3个中心和地形图上3个高值中心基本重合。月平均温度10°N以内区域为冻雨易发区。广西冻雨天气主要有两种类型:阻塞型和两槽一脊型。阻塞型比两槽一脊型一般来说,冻雨维持时间更长。风场结构,上南风、下北风的层结结构加上中低层水汽发展旺盛,是广西冻雨形成的一个条件。在垂直方向,逆温层的存在是冻雨发生的关键。