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.     

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.     

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.     

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.     

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.     

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．     

对"9.3"昌化特大暴雨过程的成因分析

2005年9月3、4日在浙江昌化地区发生的特大暴雨是历史上罕见的特大暴雨,雨强极大,且位于大范围的暴雨区之外．对此次特大暴雨成因进行分析,得到一些结论：“昌化暴雨”的影响系统较为复杂,由“泰利”台风、“彩蝶”台风外围低空急流、西太平洋副热带高压边缘上升气流、西风槽这些系统相互作用而形成．特殊地形的热力和动力强迫作用有利于α-小尺度垂直次级环流的形成．东低西高的盆地地形有利于在盆地内形成一个东侧下沉,西侧上升的α-小尺度垂直次级环流．天目山脉阻挡了冷空气,但边界层内弱冷空气却沿河谷侵入盆地,形成盆地周围小尺度的能量锋区,从而激发出远离暴雨区的孤立的强对流天气．台风“彩蝶”第2象限的东风和副高底部的东风叠加形成的东风急流是本次暴雨重要的水汽来源．昌化地区近地面存在风向风速的辐合,并且长时间维持,造成雨团的停滞．高层高位涡区与暴雨环流的高位涡区上下连通,使得高层的高住涡向低层补充,引起低层正涡度发展,为超强降水的形成提供了动力条件．暴雨发生在高湿高能的环境下,是不稳定的强对流降水,与“泰利”低压的层结稳定降水性质不同．     

2014年8月发生于温州市的一次大暴雨过程分析

对2014年8月19日08:00至20日08:00温州市大暴雨过程做技术总结. 通过对500 hPa环流分析,利用欧洲中心850 hPa和1 000 hPa细网格风场产品以及雷达拼图、实况雨量分析发现,该次过程为高空槽和低层偏南风急流控制下的系统性强降水,降水的时空分布极不均匀.该次降水过程分为19日白天和夜间2个时段,19日白天的暴雨过程由低层850 hPa中尺度辐合线所造成,辐合线上,有较强的风速辐合.19日夜间的暴雨过程由1 000 hPa风向和风速的辐合造成.该次降水过程降水时段集中、雨强强、累计降水量大.通过分析各家模式降水产品,总体来说,各家对于此次降水强度和落区的把握均较差,即使中尺度系统的位置预报正确,但对极端短时强降水(如3 h降水≥100 mm)的预报尚有较大误差.     

一例底层涡旋扰动触发强对流的中尺度分析

通过对2009年6月5日一例皖北强灾害天气过程的中尺度分析,发现底层大气中存在西南气流的中尺度汇合线,在汇合线附近、基本西南气流的流场环境下,隐含着中尺度涡旋扰动.利用Shuman-Shapiro平滑滤波方案对日本中尺度再分析资料进行处理,揭示了滤波后出现的中尺度涡旋扰动,该涡旋扰动对应边界层中尺度辐合区和辐合中心,以及气流的最强上升支.这些中尺度扰动特征与之后初始对流回波单体的发生有较好的对应关系,说明中尺度扰动涡旋中心附近及东侧易发生对流,或者扰动涡旋率先触发了对流.     

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．     

南亚高压北缘的高空气流发散与梅雨锋暴雨发展的关系

从1981、1982和1984三年中6月历史天气图发现,长江流域附近24小时大于100毫米以上的降雨区位于高空200hPa南亚高压北缘的气流发散区中。这种气流发散有两种类型:一类是槽后发散型;另一类是槽前发散型。分析得出与这种高空气流发散相联的高空辐散是梅雨锋上雨带形成和暴雨发展的促发因素。诊断判明200hPa的辐散主要由惯性平流风的散度所决定,而850hPa的辐合主要是对流风散度起支配作用。由于惯性平流作用是地转平衡破坏的因素,而垂直运动是流场与质量场调整到地转适应的因素,由此证明,暴雨区中低层的辐合是对高层辐散的响应,也表明暴雨发展的促发因素是高层的辐散。作者也发现,暴雨出现前,高层等压面的高度有明显下降,这是由高空辐散引起空气柱质量的减少所致。本文提议,梅雨发生发展的预报应着眼于梅雨锋云带上空由高空气流发散引起的辐散。     

副高和南亚高压对2013年夏季浙江省异常高温的影响

通过分析副高和南亚高压的特征,研究其对2013年浙江省夏季异常高温的影响,结果表明：2013年夏季浙江省出现60余年最严重的高温少雨天气,7~8月全省平均气温、高温日数、极端最高气温均破1951年以来的最高纪录;梅雨期偏短,台风影响程度小,是引发高温的背景条件. 在高温发生的6个阶段中,第4阶段高温持续时间长且强度最大. 2013年夏季南亚高压和副高表现出明显的相向而行特征,偏强偏西的副高和偏强偏东的南亚高压在高低层叠加,控制浙江一带高低层,受下沉气流影响,对流活动受到抑制. 同时发现,副高中心强度和高温强度之间也存在对应关系.     

基于高分辨率数值产品的浙中雷电潜势预报分析

综合考虑预报因子的季节特征和时域特征，基于高分辨率数值产品（T639）的二次计算，选取对流有效位能CAPE、K指数、沙氏指数SI等对区域性雷电有较好的指示意义的若干对流参数和物理量，融合消空法和多格点指标叠加法，开发了用于浙江中部金华地区3～9月未来24 h的雷电潜势预报方法，试报效果良好，并且对区域性雷雨大风和冰雹有较好的指示意义，自动化运行后具有重要的业务参考价值.      

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。     

边界层急流及与逆温层的关系

本文对长江中下游 地区 边界层 风场和 逆 温层 分布进行 了统计分析.发 现在长江中下游地区边界层内有时存在 着强风速带,其主要表现为东北和 西南急流,边界层急流 只有在西南气流时才常位于 逆温层或等温层 顶部;冷锋 过境后 常可看到一支位于 锋面逆温下部的偏北强风 速带 并常伴随气 旋或冷锋移 动; 它们 与暴雨和 强 对 流发 生有一“定联系     

浙江西北部山地暴雨特征

利用2005-2017年14个自动气象站和2015-2017年66个自动气象站的降水资料,对浙西北暴雨的时空分布特征进行了分析,发现浙西北雨量分布呈西南、东北多,中部、东部少的特征,有2个暴雨中心,一个是位于清凉峰到大明山一带的梅汛期暴雨中心,另一个为天目山北部市岭一带的台风暴雨中心;暴雨存在明显的月、日变化特征,7-8月暴雨最多,春雨期暴雨主要出现在日落后,梅雨期主要出现在早晨前后,其次是午后,盛夏时主要出现在午后;6月前暴雨集中在西部、南部,7月出现明显转折,西南暴雨迅速减少,东北部天目山市岭一带暴雨明显增多。市岭地形为东北-西南河谷型,受狭管效应和地形抬升的影响,当台风位于天目山东南部时,天目山一带吹东北风对降水增幅最明显。