浙江“6.10”飑线过程中尺度分析

利用雷达和地面加密观测资料对严重影响浙江省的一次飑线过程进行了中尺度分析,结果表明：在飑线的雷达回波出现前几小时,浙江西部的天目山和安徽黄山地区形成地面中尺度的地形汇合线和地面中小尺度的涡旋环流,地面的分析呈一种不连续的状况且易变化,飑线的发生发展一方面与低层的中尺度气流汇合线有密切关系,另一方面,也明显反映出老雷暴的外）中气流与前方的系统气流组成中尺度汇合线和辐合有关;这种地面中尺度汇合线上辐合强度十分明显,其垂直分布中,辐合主要发生在850hPa以下,由于高空槽线的前倾,位于飑线上空的对流层中低层是一辐散区．利用卫星云顶温度资料,可以发现主云区（TBB小值中心区域）与地面强风的辐散区对应,在辐散的前方出现7级以上的地面大风,可以达到强度为30m／S以上的偏北极值风,分析表明,云项温度值随着飑线发展和地面大风的增强而有所减弱、TBB低温度区范围逐渐减小,但主云区范围扩大,这与飑线的发展和雷达回波图上扇形拉开相对应．从短时监测的资料分析,飑线发展过程中,雷达主回波前方的新生的回波单体对飑线发展和持续十分有利,而它的新生与边界层的辐合线相联系,因此,充分利用中尺度地面观测资料有助于飑线的发展研究．     

台风强暴雨的中尺度分析

利用严重影响浙江东南地区的2005年05号台风的雷达和地面加密风场资料，分析对比台风中尺度暴雨过程中雷达回波与实况降水、中尺度地面流场与暴雨之间的关系，结果得到：多普勒雷达近地面强回波带或中心往往达到50dbz时，与一小时的强降水区有很好的对应关系，暴雨中心区也与地面加密的中尺度流场中出现的中尺度气旋性环流和汇合气流有关，强暴雨区落在同时刻中尺度涡旋或汇合线附近．当台风移近大陆时，靠近沿海地区的地面流场中尺度涡旋特征并不明显，主要表现在台风近地面偏东南气流出现分支，形成偏东与偏东南气流，有利于在沿海地区形成局部气流汇合并引起或增强对流．利用中尺度数值模式（WRF）的高分辨输出结果，分析了近地面流场特征及演变，证实了暴雨带近地面流场中存在气流汇合，它在沿海地区台风暴雨过程中起到十分重要的作用．     

昌化"9.3"特大暴雨的中尺度分析

利用气象常规观测资料和加密的地面资料,分析了发生于2005年9月3日的昌化特大暴雨过程．此次暴雨过程是在昌化三面环山,东面平原的有利地形条件下,由于登陆减弱并滞留在江西境内的台风“泰利”与北部西风带低槽相结合,同时受东南部海面上“彩蝶”台风外围环流影响而产生的．分析表明：台风“彩蝶”外围边界层偏东气流与地形的影响,使得昌化地区近地面出现中尺度辐合线并逐渐发展为中尺度涡旋,有利于触发对流的发生,随着暴雨的发生发展,地面辐合逐渐减弱并转为辐散;台风“泰利”和“彩蝶”的对流层中低层气流汇合,加强了偏南气流,它与北部西风带低槽的结合,有利于浙西地区中层的辐合,由此产生上升气流向上输送暖湿空气,并与高空槽前的辐散气流构成了中尺度的反环流圈特征;在多系统和多尺度的影响下,是造成昌化特大暴雨的重要原因．     

2012年7月发生于浙南山地的短飑线过程研究

山区强对流天气的发生条件十分复杂.选取2012年7月5日发生在浙江南部山区的一次短飑线天气过程,分析加密自动站、多普勒雷达和FY2E的TBB资料,并借助数值模拟手段,研究山地强对流天气发生发展的条件.利用自动站资料、叠加雷达和TBB资料,进行地面中尺度分析,对地面散度场特征进行了统计和分类,分析与山地强对流发生发展的关系,揭示山地强对流发生发展的前期特征.结果表明,来自东面海洋的东南气流易于在迎风坡前形成中尺度辐合区,这些低层辐合区是触发对流的有利条件.流场的辐合往往在回波单体出现前20min就已经存在.地面辐合线可造成低云的出现.中尺度山地触发了山地附近对流并沿着山地出现的辐合点和辐合线排列发展,最终形成中尺度的飑线,产生强对流天气.     

AW模式对梅雨暴雨的预报试验

利用引进的中尺度10层湿模式——AW模式,对长江流域梅雨期大暴雨进行了模拟试验,检验了模式的预报能力,比较了不同精度初始场对梅雨预报的影响,探讨了梅雨暴雨形成和发展的某些机理。主要结果如下: 1.AW模式可报出梅雨暴雨过程,对暴雨的落区、强度、天气尺度环境场和中尺度动力、热力条件都具有相当的预报能力; 2.对流层低层的切变线和沿切变线活动的中尺度扰动是梅雨暴雨的主要影响系统。雨带位于900百帕切变线附近,暴雨中心位于900百帕切变线上的中尺度扰动中心附近。900百帕中尺度涡度的加强,与暴雨中心的形成相对应; 3.梅雨暴雨的发展与高空天气尺度和低空中尺度涡度中心的耦合关系密切,当低层中尺度涡度中心移近高层天气尺度负涡度中心之下时,降水增强; 4.在雨区上空的边界层附近,存在一个湿暖盖,产生了对流性降水叠加在稳定降水之上的独特的梅雨暴雨结构; 5.对流加热对雨区的环境流场和温湿场影响很大,对流加热通过Ekman-CISK、热成风调整过程以及激发重力惯性波不稳定等方式来加强暴雨系统。     

发生于2013年6月6～7日杭州地区暴雨的过程分析

利用NCEP再分析、华东区域地面中尺度自动站和多普勒雷达等资料,对2013年6月6~7日发生于浙江杭州地区的大暴雨进行多尺度分析,结果表明:这是一个由高空槽、高低空急流和低涡切变系统共同影响的过程,可分为3个阶段,即强对流、暖式切变影响和低涡影响阶段.强对流发生在低空偏南急流增强的过程中,中层干冷、低层暖湿的不稳定层结是强对流发生发展的环境条件;近地面偏东风与中高层一致增强的偏南风辐合对强对流具有触发作用.强对流下沉气流的地面出流与地面偏东风形成中尺度辐合线,中尺度辐合线上又孕育出新对流的发生发展,当强对流从平原移向山区时,对流加强,再次回到平原时,则迅速减弱消亡.暖切影响阶段和低涡影响阶段属于大尺度系统性过程,环境场上表现为深厚的湿层和较弱的层结不稳定.从雨量强度来看,强对流阶段的雨强可达30mm·h-1,暖切影响的平均降水基本在5~15mm·h-1,而低涡影响的降水可达10~20mm·h-1.     

利用WRF数值模拟分析小型超强台风“桑美”

利用中尺度数值模式WRF,结合WRF Var三维变分系统,同化了雷达资料和常规、非常规观测资料,对2006年第8号小型超强台风“桑美”进行数值模拟试验.结合实况验证,WRF较好地模拟本次台风暴雨过程,基本反映实况台风演变过程.利用模式输出的具有高时空分辨率的模拟结果对“桑美”台风短时强暴雨进行诊断分析,表明“桑美”台风具有较好的对称性结构,涡旋结构紧密,云团内部气流强烈辐合上升,这是降水高度集中的动力因素;中尺度辐合带以及强回波带始终环绕中心眼区呈同心圆形状逆时针旋转,验证了台风螺旋云带的形成是产生台风暴雨的一个必要条件,“桑美”螺旋辐合带靠近台风中心,范围小、弧状明显;风切变所产生的低层辐合为强对流低层发生的动力之一;“桑美”引起的暴雨属于台风区内暴雨,具有相当充沛的水汽条件,并且水汽对降水的作用主要在中低层,以低层最强;各物理量场相互之间都有很好的对应,说明台风暴雨的发生和维持需要大尺度环境场、动力条件和水汽条件等的配合.     

中尺度模式数值预报中初值的比较

本文利用Anthes-Warwer中尺度十层湿模式讨论了初始资料垂直分辨率的不同对次天气尺度和中尺度预报的影响对比试验结果表明,两组初值都能定性地把次天气尺度和中尺度过程的主要特点预报出来,都能揭示低层950毫巴正涡度中心与暴雨中心中对应关系以及两区上空、边界层顶附近湿暖盖的存在,但增加特性层温、湿和测风资料后,在降水量和暴雨中心位置的预报上更接近于实况 上述资料的增加使得与降水量和暴雨中心有直接关系的初始低层风场和水汽辐合场有了较大改进.     

梅雨锋低涡系统三维流场结构的分析

1999年6月下旬长江中下游有一次维持时间较长的梅雨锋低涡过程,采用90-30-10 km的中尺度数值模拟资料,对6月28～30日这一过程中两个不同尺度的低涡(中-α涡和中-β涡)进行分析:通过代表性空气质点的轨迹和物理属性个别变化的计算,揭示构成低涡的三维气流结构.结果表明:1)构成中-α涡的气流为低层西北半部干冷的东至东北气流;中低层东南象限暖湿的西南气流及高层西西北气流.2)中-α涡南侧的西北气流在幕阜山背风坡这一有利的地形条件下与西南气流辐合,促使了中-β涡的生成.3)而构成中-β涡的气流为低层的东南气流和西南气流;中高层为西南气流和西西南气流.     

湖州地区2次“7.17”特大暴雨过程的对比分析

利用湖州市中尺度自动站资料、风廓线资料以及NCEP再分析资料对2011年7月17日和2012年7月17日湖州地区发生的2次特大暴雨过程的降水特征、环流形势、水汽条件和动力抬升机制进行了对比分析,发现2次“7.17”特大暴雨的发生具有偶然性也有必然性.(1)副高位置偏高,其西南侧热带气旋活跃,提供强盛偏东气流,与槽前的西南气流汇合,在副高边缘形成有利于强降水发生的天气背景.(2)偏东气流的加强对于特大暴雨的触发有至关重要的作用,可以作为判断夏季特大暴雨爆发时段的一个关键信号.(3)三面环山的喇叭口地形导致气流强烈辐合,为暴雨的维持提供了强有力的抬升机制,地形增幅作用明显.(4)冷空气侵入到中层和完全控制整层可以分别作为判断强降水开始和趋于结束的标志.     

1987年3月13日浙南地区强对流过程分析

本文对1987年3月13日浙南地区强对流过程发生的条件作了分析。强对流发生前36小时内,静力不稳定能急剧增加,发生前12小时已达到相当大的正值,不稳定能增大的主要原因是850百帕上有强而持久的暖湿平流。利用带通滤波法对地面气象要素进行尺度分离,发现这次过程与一中尺度低压的活动有密切关系。中低压伴有一较强的中尺度辐合中心,强对流天气首先在辐合中心附近暴发,然后向下游传播。该辐合中心很可能是这次过程的主要促发机制。地面中低压的形成和维持,与环境场的相对辐散及暖平流有关。     

一例伴随阵风锋的强对流系统模拟分析

利用WRF中尺度数值模式较好地模拟了2009年6月5日一次严重影响浙江的伴随阵风锋的强对流过程. 在得到与实况较为接近的中尺度特征后,对模拟的强对流系统特点、环流结构和气流轨迹进行分析,结果表明：该过程为前倾槽型强对流天气,高空冷平流叠置在低层暖低压之上具有明显的位势不稳定层结. 在强对流系统爆发移入浙北后,主要分为前后2个伴随阵风锋的对流系统,2条阵风锋处辐合强度的相关性较好,该阵风锋主要由经向风引起,伴随明显的气压扰动. 强对流后侧的低层强辐散气流伴随着大的水平强风速区,在前方形成了明显的阵风锋. 后侧雷暴前沿中高层部分干冷气流卷入前侧雷暴的后部并下沉,促使空气更强烈地下沉流出,从而进一步加强了前侧雷暴层辐合,形成更强的阵风锋.前侧雷暴后部下沉到近地面的部分气流流向后方,又促进了后侧雷暴的低层辐合,从而构成雷暴之间的一个垂直环流.从气流轨迹中可以清楚地看到部分上升和下沉气流的运动,同时在2个雷暴系统间的一支环流也进一步证实2个系统间的气流交换作用.     

2015年7月浙江2次强对流天气过程对比分析

利用高时空分辨率观测资料、多普勒、风廓线雷达资料和数值预报产品对2015年浙江2次强对流天气进行对比诊断分析. 这2次过程差异显著,分别是较大范围短时暴雨和冰雹大风过程.短时暴雨发生在西风槽与位于日本的台风对峙形势下,中低层有低涡切变线,水汽条件好,中尺度云团不断原地生成并滞留;冰雹大风过程发生在副高边缘,东风波西移形势下,0 ℃层高度适宜,风垂直切变弱,风廓线雷达低层水平风速增大. 但两者也有共同点,从风廓线雷达的探测数据看,高度及垂直风速均可以较好地体现降水的开始和结束. 因此,强对流天气预报中,天气形势、雷达资料和物理量场对区分不同类别强对流天气具有较好的指示意义.     

温州市PM 2.5输送轨迹特征和潜在污染源区分析

利用HYSPLIT模式和全球再分析资料模拟2012~2014年温州市大气输送的后向轨迹. 结合聚类分析方法、潜在源贡献因子分析法、浓度权重轨迹分析法得到分季节的温州大气输送轨迹、污染潜在源区以及潜在源区污染浓度. 温州地区春、秋、冬季节容易受西北、偏北、西南等内陆气流影响,来自偏北、西南方向的短轨迹由于移动缓慢、扩散能力差,PM 2.5的浓度值高;夏季主要受较为清洁的海洋性气流影响,PM 2.5的浓度值低. 影响温州的潜在污染源区主要集中在3块区域：西北及中原地区、华北地区和江西 福建 浙江周边区域. 其中西北、华北平原地区污染贡献最大,输送轨迹经过这一区域的大气浓度最高.      

2014年台州“3.19”冰雹强对流天气过程分析

利用常规和非常规观测资料,对浙江省台州地区2014年3月19日冰雹等强对流天气过程进行了分析.研究发现：（1）冬末春初,前倾槽、地面弱冷空气东移南下的环流形势有利于强对流天气的形成;（2）台州地区高温高湿、不稳定层结、地形抬升及较强的垂直风切变条件,为局地强对流天气的出现提供了基础;（3）受到地形强迫抬升的影响,对流云团由西向东进入台州后加强发展,对流单体移向前方近地层的偏东气流,与对流单体后部的下沉气流相结合,使得对流单体得以维持和发展;（4）雷达回波图上,多个时刻出现了高悬的强回波、回波悬垂和弱回波区等具有典型冰雹特征的信号;径向速度图上,风暴前侧的强上升气流和风暴顶的辐散特征比较明显,后侧的拖曳下沉气流到达地面时产生的强辐散与局地瞬时大风的出现密切相关.     

我国江淮和黄淮地区强对流过程的基本特征

中国江淮和黄淮地区是强对流天气多发区域,利用2010-2012年（4-10月）常规观测资料和再分析资料,对江淮和黄淮地区（30°N~37°N,110°E~122°E）发生的418个强对流天气过程进行了统计分析,得到该地区强对流发生的时空特征、典型环境背景以及对流关键参数的统计特征.统计发现,江淮和黄淮地区强对流天气主要发生在6-9月,8月最多,呈单峰型.空间上,江淮和黄淮地区有明显的3块强对流多发区域,分别是山东泰山周边地区、东部平原地区、大别山和黄山一带,其中发生在东部平原区域的强对流过程所占比例最高,达到了35.3%.从日变化来看,强对流主要发生在15：00-21：00（LST,下同）,其次是06：00-09：00,呈双峰型,并且在空间走势上从早至晚呈自西北向东南的发展规律.根据500 hPa形势场将个例分成低槽型、副高型、冷涡型、台风型4大类,其中低槽型284例,副高型101例,冷涡型16例,台风型17例.由探空数据统计发现,副高型水汽更多集中在边界层低层,而台风型水汽更多分布在深厚的对流层中,低槽型水汽条件适中,冷涡型最小且抬升凝结高度最高;副高型最不稳定,低槽型适中,冷涡型不稳定度最低.通过与已有研究对比,本研究区域的强对流过程潜在不稳定度较小,但具有较湿的环境场.     

永嘉县夏季高温天气气候特征分析及预警指标探讨

利用1971～2013年永嘉县夏季高温资料,建立高温过程的时间序列,分析了夏季高温天气的气候特征,并对出现危害性高温时的预警指标作了进一步探讨．研究表明：永嘉县夏季高温天气具有显著的局地性特征,且高温多集中在7月中下旬和8月上旬;副热带高压是影响本地夏季高温的主要天气系统,当本站处在副高脊线附近,高空下沉气流明显,低层在暖脊或暖中心附近,中高层为西南（或偏西）气流时,容易出现危害性高温;危害性高温出现时,天况稳定、云量偏少、日照时数较长、能见度较好、风速较小,且以西南风居多.