台风“麦德姆”引发浙江暴雨的成因分析

利用NCEP再分析资料、MICAPS资料、常规自动站资料对台风“麦德姆”过程进行综合分析,主要对其在浙江中南部和西部造成的暴雨成因作诊断分析.结果表明：（1）副高外围气流为麦德姆移动路径起着关键的引导作用;（2）暴雨区上空较强的水汽通量、高温高湿的湿能量积聚、不稳定的大气层结以及持续长时间的上升运动都为暴雨发生提供了有利条件;（3）根据湿位涡分析,本次过程是一次对流不稳定和斜压不稳定均存在、以对流不稳定为主的台风暴雨过程.暴雨区发生在MPV1负值中心附近,尤其700 hPa的MPV1值指示效果最好,且降水强度与该值有正相关性,中低层深厚的MPV1负值区配合其高层正值区有利于暴雨发生,此外MPV2表征的大气斜压性也与降水强弱呈正相关关系.     

2011年长江中下游暴雨发展与位涡、干侵入的诊断分析

基于NCEP的FNL资料,对2011年6月18～19日长江中下游出现的一轮暴雨过程进行分析,发现本轮暴雨过程分别与对流不稳定层结和地面气旋发展有关.应用位涡理论进行诊断,结果显示,大气湿斜压发展,MPV1负中心下滑触发中低层不稳定层结,产生对流不稳定强降水,实况强降雨区与低层850 hPa MPV1负中心对应较好.低层锋区冷空气下滑,气旋发展,遇地形作用,暴雨增幅.高层位涡增强东移,引导低层位涡越山发展;高层干空气南下侵入中低层气旋上空,转为上升气流,一方面增强了低空气旋的发展,使不稳定降水增加;另一方面,产生的次级环流又使气旋发展持续,从而强降水维持.     

干侵入对2013年浙江梅汛期暴雨的作用

利用NCEP/NCAR再分析资料对2013年6月6~8日发生在浙江地区的暴雨过程进行了分析,从环流背景、湿度场、风场及动力热力等方面研究了该暴雨过程中干侵入的机制和特征,以及对暴雨发生、发展和维持的影响.结果表明,这次暴雨过程是在高空槽和低空低涡的有利形势下配合干冷空气入侵产生的.干侵入主要有2种表现形式: 对流层高层向下的干空气侵入和对流层中层由北向南的干空气侵入.中低层30°N 以北的下沉支向暴雨区输送干冷空气.干侵入对干层的形成和维持有重要作用,干层有利于加强对流的不稳定性,对暴雨的发生和发展有重要作用.暴雨过程中存在明显的锋区,冷空气活动强烈.对湿位涡的分析表明,干侵入对应高层湿位涡的下传.     

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。     

弱冷空气与双台风效应下发生于浙东北部的一次大暴雨过程分析

基于Micaps常规资料、NCEP再分析资料和中尺度自动站雨量资料,结合WRF高精度数值模拟输出的诊断物理量,研究了2013年10月7日20：00至8日08：00发生于浙江东北部的短时大暴雨天气过程的成因.结果表明：这次大暴雨过程主要由台风“菲特”残留云系、超强台风“丹娜丝”和北方的弱冷空气共同影响产生;假相当位温及地面风场的分布很好地反映了此次大暴雨过程中的不稳定强对流及冷暖空气交汇的形势.垂直螺旋度、湿位涡的分布及演变情况与强降水的移动及强度变化有很好的对应关系,暴雨区上空螺旋度对应上负下正的垂直分布形势,低层的湿位涡分布与暴雨中心对应较好,对暴雨落区和暴雨中心有一定的指向作用.这对今后预报秋季台风外围大暴雨过程有指示意义.     

浙北地区不同梅雨年型环流结构差异对比分析

通过客观分析资料和梅汛期降水量实况,对2005~2013年浙北地区梅汛期降水进行分型,对比分析不同年型大尺度环流及结构特征差异.结果表明：100 hPa 上多雨年南亚高压要强于少雨年,当南亚高压主体偏西时,浙北地区降水偏多.500 hPa上多雨年较少雨年588脊线位置明显偏南,少雨年588线的西伸脊点伸展到菲律宾一带,多雨年588线西伸脊点则明显偏东.850 hPa切变线及低空西南急流位置偏南,导致西南急流携带的水汽集聚在浙北地区上空,急流左侧上升运动强,为强降水创造了有利条件.梅汛期水汽通量呈狭长带状分布,梯度明显.梅汛期暴雨时期浙北地区低层为正涡度大值区,动力抬升条件明显,对应负散度大值区,低层辐合利于降水发生.     

2012年一次台风远距离暴雨的成因分析

利用NCEP1×1资料和实况雨量资料,对2012年梅雨期首场特大暴雨过程进行了分析,结果表明：（1）本次特大暴雨与典型梅雨的环流形势不同,是西风槽和台风“古超”、“泰利”共同作用的结果.中纬度西风槽提供了有利于暴雨发展的大尺度环流背景,而“古超”东侧的东南暖湿气流沿副高外围向低涡及切变线输送,为暴雨天气提供了充沛的水汽和能量.（2）强降水过程的不同阶段,水汽来源也不同.前期水汽来源于东海和南海,由低空偏南风和东南风急流向暴雨区输送水汽,降水集中期水汽由台风“古超”东部环流与副高之间的东南风从西太平洋和东海向暴雨区输送,“泰利”的作用较小,后期水汽主要来源于南海,由西南风急流提供.（3）降水前期为锋前暖区降水,大气层结较为稳定,后期有弱冷空气侵入,迫使暖湿空气抬升,加剧了对流不稳定能量的释放,并加强了低层辐合和上升运动,为暴雨的发生发展提供了动力抬升机制,使暴雨增幅.（4）弱冷空气侵入前,强降水发生在MPV1 2个负值区之间的正值区和MPV2的负值区内,随着弱冷空气的侵入和“古超”外围环流的推进,大气层结变得不稳定,斜压性增强,强降水主要发生在MPV1的负值区和MPV2的正值区内.     

台州1981~2010年内陆局地性暴雨气候特征分析

利用NCEP、fnl再分析资料和常规探测资料分析1981~2010年台州市局地暴雨的时空分布,并进行天气分型,对平均形势和典型个例进行了对比分析.结果表明：（1）台州局地暴雨日约占总暴雨日数的1/3,月际变化显著;局地暴雨总体上呈北多南少分布;（2）5~6月暴雨主要由西风带类造成,8~9月主要由东风带造成,7月各类暴雨均有发生.热带系统、移动低槽、南海台风是引发台州局地暴雨最多的系统.局地暴雨对于水汽输送和动力条件的要求比大暴雨要低得多.各型范围暴雨和局地暴雨在850 hPa形势场上有较明显的差异;（3）越大的降水其局地性越强：局地暴雨、大暴雨、特大暴雨占总的暴雨、大暴雨、特大暴雨日数比例逐级上升.     

江淮持续性暴雨前期热带印度洋海温影响初析

热带印度洋是最强最稳定的江淮持续性暴雨中期海温信号区.在此基础上,利用28年气候逐候资料,根据该信号区海温与后期OLR（Outgoing Longwave Radiation）场和环流场的相关分析以及典型持续性暴雨过程的合成分析,初步探究了其对江淮持续性暴雨形成的中期影响机制.研究结果表明,前期信号区海温异常可通过以下3种途径对江淮持续性暴雨过程的发生产生影响.过程发生前5候至前4候热带印度洋偏高的海温及其引起的热带对流异常,导致热带偏北印度洋至热带西太平洋上异常的准纬向环流形成,削弱印度洋上的Walker环流和西南季风,有利于西太平洋副高偏强.偏高的海温有利于过程发生前4候北大西洋急流出口区右侧脊发展,还可影响此异常波动的东传,对欧亚波列的发展作出重要贡献.过程发生前3～2候,该波列东传所伴随的环流调整导致南亚高压加强、中国东部槽发展、西太平洋副高加强.另外偏高的海温还有利于过程发生前2～1候110～140°E经向异常环流的形成,该异常环流削弱热带季风经圈环流,使南海-西太平洋热带辐合带偏南,有利于副高西伸.     

湿有效能量预报暴雨的动力分析

根据7个例子的对比分析表明:湿有效能量对预报暴雨具有较好的指示性,但在某些条件下湿有效能量在有无暴雨发生两者上并无明显差别。对暴雨和无暴雨个例的动力条件分析表明:(1)有暴雨时,在杭州地区为一个相对辐散区(300—900百帕),并伴有较强的上升运动,无暴雨时则为相对辐合区;(2)暴雨时高空有一支强的急流,暴雨区位于高空发散流场和急流中心的入口区右侧。(3)稳定度大小两者也有明显差异。分析结果对业务预报有一定参考价值。     

浅谈台风“凤凰”生成及发展过程的数值模拟

应用NCEP再分析资料,分析了2008年8号台风“凤凰”生成和发展过程中大尺度稳定凝结潜热、积云对流潜热和海面感热３种热力因子的作用.结果表明：对流凝结潜热释放是台风“凤凰”维持和发展的主要热力因子,积云对流潜热释放不但使台风中心增暖并使台风中间层上升运动增强,从而促使台风加强和发展;海面感热通过海气相互作用使海面风及对流层涡度增强,可能是台风初始低压的形成机制;大尺度稳定凝结潜热在台风发展过程中虽然值较小,但其通过影响台风眼区的垂直下沉气流,可促使台风暖心低压进一步发展.     

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.     

台风“苏迪罗”引发温州的一次强对流降水分析

利用温州自动气象站逐小时雨量资料和日本0.5°×0.5°再分析资料,分析了台风“苏迪罗”造成温州短时强降水的时空分布特征及其成因.研究发现,短时强降水发生在2015年8月8日5:00至10日12:00,尤其是8日18:00至9日9:00最为激烈,表明8日夜里至9日上午温州有明显的中小尺度对流系统活动;短时强降水大部分具有局地性,仅8日19:00至9日5:00达小范围等级;短时强降水中心主要位于平阳、文成、泰顺和苍南4县交界处、瑞安和文成交界处以及泰顺东南部与福建交界处,南雁荡山最容易发生短时强降水,其次是洞宫山,括苍山最少;50 mm·h-1以上短时强降水中心主要位于南雁荡山的平阳、文成、泰顺和苍南4县交界处,其次是北雁荡山,洞宫山、括苍山和海岛都无50 mm·h-1以上短时强降水,100 mm·h-1以上短时强降水主要发生在南雁荡山以及南雁荡山的迎风坡;温州南部上空大气接近中性层结或弱不稳定,且低层大气水汽含量很高,在地形作用下,低层强辐合高层强辐散仍可促发显著的短时强降水.     

1963~2013年金华市霾日气候特征及其气象影响因子分析

利用1963～2013年金华市气象观测资料及NCEP/NCAR 2.5°×2.5°格点资料对金华市霾日的气候特征及其气象影响因子进行了统计分析.结果表明：近51 a来金华市霾日数总体呈现上升趋势.2004年以后,空气污染日趋严重,霾日数显著上升,城市热岛效应和干岛效应、霾日持续时间也日趋显著;冬季霾日最多,秋季次之,夏季最少;日平均温度和温度日较差在5.1～15.0 ℃,是出现霾天气最为有利的温度条件; 2 m·s-1以下风速不利于大气污染物的扩散和传输, 弱风速、地面主导风为偏东风是利于霾形成和维持的风要素条件;日平均气压和日平均气温的变化值小于等于2的条件下易产生霾;日均相对湿度在80%以下时,随着相对湿度的增加,霾发生几率增加,反之则下降.     

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.      

浙江北部重污染过程污染物输送条件分析

对2013年12月23~28日浙江省空气重污染的发生、发展及由浙江北部向南部地区的近距离输送过程进行了分析,同时选取和上述过程天气形势场相似的2013年1月11~14日浙中北局部重污染过程（无污染物输送）进行对比分析,探讨浙江南部地区因受北部污染物异地输送影响发生重污染的环境场特征.结果表明：台州、温州于2013年27日先后发生的空气污染,主要由浙北地区污染物通过偏北气流异地输送造成,重污染源向下风方向输送污染物除了需要较强的气流外,还需要由弱下沉气流、逆温层、低层弱辐散或无辐散等物理量场配合的利于污染物聚集输送的通道.     

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.