短时大暴雨的多普勒雷达探测及暴雨预警信号发布

本文通过对环流背景和广州CINRAD-SA多普勒天气雷达资料的详细分析,探讨了发生在广州市的一次短时大暴雨的成因.结果表明：广州市夏季短时大暴雨在低空急流、低层辐合以及高空辐散和抽吸作用的有利环流背景下,多个单体接连穿越同一地区所造成,单体排列方向与单体移动方向一致.弱中气旋特征、逆风区和能量锋对对流的维持和加强起到了十分重要的作用.另外本文还对暴雨预警信号的发布技巧进行了探讨.     

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。     

冰雹天气的多普勒雷达特征统计分析

利用山西省北部大同市2006-2011年多普勒雷达产品及地面观测资料,选取冰雹直径大于等于4mm的20次冰雹天气过程进行统计分析。结果表明:大同新一代多普勒雷达能监测冰雹天气的发生发展和演变,对责任区内的冰雹具有较好的指示作用。春季冰雹在预报上具有更大的难度,预报时应着眼于三体散射现象及速度场特征,当出现三体散射现象且速度场出现速度辐合、逆风区和切变等特征时应启动冰雹预警。夏季冰雹特征为三体散射现象对冰雹的预警具有大约40 min的提前量;速度场出现辐合、逆风区、中气旋、大风区和切变等特征,一般在20~30 min左右出现冰雹;     

盛夏昆明两次致灾大暴雨对比分析

应用常规观测资料、FY-2D、2E卫星观测资料及新一代多普勒雷达回波资料,对“2013.07.19”和“2017.07.20”昆明两次大暴雨对比分析,结果表明:两次过程均出现在全省强降水过程大背景下,强降水时段均出现在盛夏7月的夜间,集中在北部和东部。2013年过程降水量较大,持续时间较长,洪峰水位较高,而2017年过程小时雨强和雷暴次数为最强,城市内涝范围和灾情影响程度较大;两次环流系统均是两高辐合、低涡切变配合暖湿气流共同作用,但2017年有明显的系统前倾,辐合更强;不稳定特征显示,高冷低暖,对流特征指数均体现为对流性不稳定,但2017年CAPE较大、高层冷平流较强,高低空强垂直切变明显,对流层高层干冷空气下侵增强了对流不稳定;滇中昆明均处在MPV 1?0、MPV 2?0的大气对称不稳定条件下强的对称不稳定区,2017年过程由于积聚了大量的较强不稳定能量,强对流天气剧烈但持续时间较短;整层水汽通量散度辐合区分布基本一致,与降水区基本对应;中β尺度对流云团是两次大暴雨的直接影响中尺度系统,但2017年云团强度更强,对流性特征更明显;多普勒雷达回波特征表现, 2013年过程为带状混合型降水回波,持续少动,中尺度系统有暖平流、中尺度辐合区持续影响,回波顶高8～10 km,且最大回波强度46dBZ,而2017年过程为团状、涡旋状对流性降水回波,回波强度强于2013年,小时雨强较大。     

一次中尺度对流系统的发生发展特征分析

通过分析2008年6月23日形成于冷涡成熟阶段的中尺度对流系统(MCS)的发生发展特征,得到:(1)MCS发生发展过程中,高空强垂直风切变维持,低层垂直风切变迅速增大。(2)湿Q矢量的低层辐合、高层辐散,加强了上升运动和次级环流,前者的增大对MCS的发展起了更大的作用。(3)雷达图上弱回波区、回波悬垂结构、三体散射现象、大的垂直累积液态水及低层速度图上的气旋式辐合的出现是冰雹发生前的有利信号。(4)湿斜压性及风垂直切变增大可能会促发MCS发生。地面风场辐合和水汽辐合加强了MCS的发展。对流层中高层干冷空气的侵入,使不稳定能量释放,导致了强对流天气的发生。     

γ中尺度单体合并在昭通小河镇"201O.7.13"灾害性天气中的特征分析

低纬度高原特殊地形影响下的云和降水与其它地区相比有一些独特的情形,中-y尺度暴雨就是特征鲜明的一类,由此系统引发的降水突发性较强,常造成灾害.利用常规高空资料、卫星资料、加密乡镇雨量站资料和新一代多普勒雷达资料,对2010年7月13日云南昭通小河镇灾害性天气分析发现:短时性、高强度,在降水开始的1 h左右就达到暴雨量级,是此次过程的降水特点;中低层风向辐合、高冷低暖、整层潮湿,低层偏南暖湿气流输送水汽及对流不稳定能量堆积,以及边界层辐合线的触发提供了中尺度天气背景;强中尺度对流系统(MCS)是此次暴雨形成的云图中尺度特征;多普勒雷达观测资料分析表明,镶嵌在中-β尺度上的中-γ尺度单体为形成强降水的直接影响系统,该类系统以"单体合并型"和"自壮大升尺度型"居多,且"单体合并型"占较大比例;单体组织化合并可能是部分这类暴雨的触发与维持机制之一.     

东北地区中北部的一次区域暴雨天气——中尺度对流复合体特征分析

自Maddox[1]发现中尺度对流复合体(MCC)以来,我国对其发生发展的大尺度天气条件已有了很多研究,但主要集中在长江流域及华北地区,在黑龙江省过去对暴雨天气的探讨很少涉及到MCC特征的分析.2006年8月10日,齐齐哈尔、绥化、大庆与哈尔滨市的西部县(市)及吉林西北部出现了雷暴及区域性暴雨甚至大暴雨,其中泰来1h的降雨量达到了105.3mm.通过对FY-2卫星云图、极轨卫星云图和相关资料的研究发现,此次黑龙江省西南部大范围的大暴雨天气由两个较典‘型的MCC造成,其特征与国内、外的研究结论相符:MCC发生在地面鞍形场中;MCC发生时对流层中低层有强烈的对流不稳定;MCC出现对流层中层500hPa的短波槽前;暴雨和雷暴天气发生区与MCC冷云相对应.     

一次春季雹灾的多普勒雷达产品特征分析

利用常规高空、地面观测资料以及三门峡多普勒雷达资料,对2016年4月27日山西运城市的雹灾天气进行分析。结果显示:高空冷温槽是雹灾发生的大环流背景。雹灾发生前大气特征具有上下干、中间湿的"蜂腰状"结构,高低空差动温度平流造成强烈的位势不稳定,强的垂直风切变及低层大的切变曲率,有利于超级单体和多单体风暴发展;地面中尺度辐合线有利于强对流风暴发展,超级单体发生前1 h地面有中尺度辐合线生成,中低层具有钩状回波特征,并伴有弱的中气旋;多单体风暴与地面中尺度辐合线相伴而生,在发展过程中有中气旋生成,并出现风暴顶辐散;春季-20℃层高度低于6 km,与0℃层厚度差小于3.5 km,利于形成密集的大小不均冰雹,对农作物损伤严重。     

广州市的大暴雨灾害及其天气成因分析

广州市的大暴雨灾害与暴雨的强度、时空分布以及广州的地势等密切相关。大暴雨灾害主要出现在夏半年4～9月的汛期中，其中4～6月的大暴雨大部分是由冷空气南下与热带暖湿气流共同作用引起的，只有少数几次是由热带气旋影响产生的；而7～9月大暴雨主要是热带气旋和热带辐合带等热带系统形成的。     

一次超级单体风暴中龙卷的天气过程分析及龙卷强度判定

对2008年5月23日发生在哈尔滨中南部的一次超级单体风暴中龙卷天气过程的天气形势、卫星云图、雷达回波进行了综合分析.研究结果表明:此次灾害性强风暴是一次龙卷过程;龙卷的出现与高空风场的分布及大气稳定度密不可分;龙卷母云的形状及性质与冰雹云相近,其发生发展与低空急流密切相关;龙卷出现在超级单体风暴的"V"型缺口附近,多普勒速度场上伴有强中气旋.文中还利用多普勒雷达产品中气旋的最大流人流出速度计算了中气旋强度,并结合现场勘查及灾情信息,对龙卷强度等级进行了判定.     

台风暴雨

台风是经常侵袭我国的一种强烈天气系统。时常在我国造成严重的灾害。本文主要讨论与台风有关的暴雨特征。出没于中国大陆及沿海的台风暴雨主要有三种类型：１）台风之气旋性环流内的暴雨；２）台风外缘与西风带或辐热带系统等相互作用的暴雨；３）台风临近前的前置暴雨及其消散时的滞后暴雨。其中，第一种是最普遍常见的；而后两种亦常造成严重的危害，不可忽视。登陆我国的台风，由于其自身及外围环流系统和下垫面环境条件的不同，     

毛乌素沙漠东部边缘中β尺度暴雨和冰雹综合分析

利用多普勒雷达资料、Micaps系统提供的常规观测资料和物理量场,对2006年9月20日发生在毛乌素沙漠东部边缘的一次强对流天气过程进行了分析。结果表明:冰雹和暴雨是由两块呈块状的中β尺度强对流单体造成的;地面能量比中α尺度"Ω"系统的生成,为能量的积聚和集中释放提供了有利条件;地面能量比中β尺度能量比低值舌的生成,为强对流天气的发生提供了抬升触发机制;冰雹和暴雨发生前,涡度场和散度场的耦合、影响雹暴区次级环流的形成,为雹暴的发生维持提供了动力机制;850 hPa等压面上湿正压场和湿斜压场的配合、以及湿位涡的三维空间结构,对雹暴的发生及落区有指示意义;在多普勒雷达径向速度场上,雹暴运动的前方对流层低层有中气旋生成,雹暴运动的后方对流层低层有中反气旋生成,而对流层中高层有辐散生成,且超级单体特征明显。     

异常环流背景下贺兰山地形对8.21特大致洪暴雨的影响分析

利用常规气象观测资料、NCEP再分析资料对2016年8月21日傍晚到夜间贺兰山沿山特大致洪极值暴雨展开研究,分析了异常大气环流形势及其影响,并利用天气研究和预报模式WRF(Weather Research and Forecasting model)进行数值模拟和地形敏感性试验,研究了贺兰山地形对暴雨过程的影响。结果表明:超强厄尔尼诺结束后的盛夏,大气环流形势发展异常,8月南亚高压和副热带高压异常偏强,西北地区东部处于高温、高湿、高能控制,副高的快速进退和冷平流的入侵,触发暖湿不稳定能量强烈聚集与快速释放,导致特大暴雨的爆发。其发生在200hPa高空急流分流区即强辐散区、中空西南气流的高温高湿区、低空偏南急流轴左侧流场最大弯曲处的强暖平流区、850hPa偏东大风速轴南侧的风速辐合区,天气尺度强迫作用相对较弱的环境中,500hPa短波槽与700hPa、850hPa低涡切变线和偏南偏东急流以及地面气旋式切变辐合线共同作用是其发生的主要影响系统。贺兰山地形对特大暴雨的发生有明显的增幅效应,主要是贺兰山地形阻挡与强迫抬升作用,促使低涡切变强烈发展从而影响了降水范围、强降水落区及其中心位置等。     

江苏省梅雨及其灾害影响评估分析

根据江苏省近50年来的梅雨资料,用数学统计方法对入、出梅的迟早作了定义,考虑到梅期的长短、梅雨量及暴雨日数等3个因子,给出了梅雨强度计算模型及梅期旱涝指标,并分析了江苏省淮河以南地区近50年来梅期旱涝分布特征,最后阐述了入梅迟早对旱涝灾害的影响.     

桂林地区短时暴雨自动监测预警系统研究

通过制作混合扫描面,调整Z-I关系和自动站雨量校准等方法对多普勒天气雷达估测降水进行了优化,使雷达估测降水误差明显减小。运用交叉相关法、降水算法对雷达反射率因子进行计算,得到了未来1～2 h的定量预测降水。按照暴雨预警信号标准,将估测降水与预测降水累加,可及时获得暴雨预警信号信息,自动生成暴雨预警信号等级分布图,对达到预警信号标准的站点及时通过手机发布暴雨预警信号提示信息。结合多层次地理信息系统,形成了集自动站资料查询、雷达降水监测、临近预测、暴雨预警功能为一体的桂林雷达定量降水监测预警平台,为有效监测预警暴雨引发的山体滑坡、洪涝等气象灾害提供了客观定量依据。     

一次低纬高原暖区暴雨对流系统演变及边界层触发

利用高空和地面区域站、FY2G卫星TBB、昆明C波段多普勒雷达、闪电观测资料和NCEP/NCAR1°×1°再分析资料,分析了2017年7月12-13日云南副高外围暖区暴雨对流系统演变特征及边界层触发成因。结果表明,滇东中部和滇中中部暴雨,12日08:00以锋面降水为主,14:00后以暖区降水为主;环境场具有弱垂直风切变,湿层深厚,暖云厚度大,抬升凝结高度低等特征,利于降水持续及强降水触发,但昆明对流有效位能111.6~217.3 J/kg,暴雨对流性较弱;降水具有低质心对流结构,属于暖云性质,降水粒子以液态为主,伴有稀疏负闪;暴雨中心降水有3次波动,其中白邑初始对流的产生,是由于其西北侧山脉附近对流降水形成冷池,山脚地形性辐合线加强南移,此后在深厚偏南气流引导下,不断有25~30 dbz回波以1~5.1 m/s的速度经过白邑,形成列车效应,加之冷池作用下,地面辐合线再次加强影响白邑,形成午后降水峰值,夜间降水峰值的形成仅与偏南气流脉动有关,而格里三次降水波动,均是偏南气流脉动下形成列车效应,加之地面伴有中尺度气旋活动。     

2003年我国十大极端天气气候事件

2003年我国极端天气气候事件及气象灾害发生较为频繁,特别是淮河流域特大洪水、南方持续的高温热浪及伏秋连旱,造成了严重影响.另外,低温阴雨、秋汛、台风、局地暴雨等也较为突出.本文利用我中心气候业务系统所得资料,对2003年我国极端天气气候事件作一综合评述.     

江苏省典型年梅雨洪涝灾害对比分析

梅雨期降水形成的洪涝和枯梅年产生的干旱是江苏省主要的气象灾害.为了能客观地划分各年梅雨的旱涝等级,从而为防灾减灾决策提供依据,利用江苏省近50年来的梅雨资料,考虑梅期持时长短、梅期平均日雨量及暴雨日数等3个因子,给出了梅雨强度计算模型及梅期旱涝指标,较好地反映了江苏省每年各地的梅期旱涝状况.结合实际灾情,确定了典型梅雨洪涝年的标准.针对1954,1991和2003年3个比较典型的梅雨洪涝年,进行了详细的比较分析,结果表明:(1)长江及淮河流域上游的客水、入梅之前的降水量和梅期降水会直接影响该省梅雨期的洪涝灾情;(2)1991年的洪涝是历年来最为严重的,1954年的洪涝稍重于2003年;(3)3个典型梅雨洪涝年中全省最涝的地区都位于沿淮地区或江淮之间地区的北部,淮北地区这3年中都出现了较重的涝灾,淮北南部的灾情重于北部.