一次局地强降水的主要物理过程和特征分析

分析了１９９４年８月１日出现在青州市西南山区的一次局地强降水过程。研究了地形、大尺度天气背景以及中－β尺度系统对局地强降水的作用以及暴雨云团的一些特征，对山区局地大暴雨的预报有一定的参考价值。     

LASG η坐标有限区域数值预报模式对一次登陆台风特大暴雨的数值试验

本文用LASG η坐标有限区域数值预报模式，对1975年8月河南地区登陆台风特大暴雨进行了数值试验。这次暴雨有很强的局地性，主要表现在水文站的雨量极值远超过气象站的最大雨量值，为3～16倍。一般有限区域数值预报模式预报的雨量都比气象站的最大雨量值小。与水文站的雨量极值相差更远。LASG_η坐标有限区域数值预报模式考虑了我国复杂的地形作用，具有能量和质量守恒的动力框架，考虑了与降水有关的主要物理过程。用该模式对著名的“75·8”特大暴雨5～7日3天3次暴雨作了24小时数值试验，取得了较好的预报结果:其预报最大雨量为气象站的最大雨量值的1～5倍，达水文站的雨量极值的34%～49%，为模式网格面积平均的最大深度的54%～98%。预报最大雨量中心位置偏离气象站雨量中心的距离约为0.67～1.47个网格距，偏离雨量极值的水文站的距离为0.23～1.07个网格距。这3次特大暴雨的强度、位置和其变化趋势的预报都与实况相近。同时，模式对暴雨系统和大尺度形势的预报也都与实况基本一致。该模式之所以对这种局地性很强的突发性特大暴雨有较好的预报能力，是由于它有较强的地形处理能力。还有，由控制试验和4种地形敏感性试验的结果可见，山脉的相对高度和陡峭程度，以及山脉与暴雨系统的相对位置等对暴雨的强度是非常敏感的，对地形稍有改变，其暴雨强度将减少3/4以上。这次数值试验为今后提高登陆台风特大暴雨预报水平，以及用数值模式探讨登陆台风造成的特大暴雨的物理机制，提供了良好的条件。     

东南风气流对夏季北京局地暴雨的影响

利用北京地区风廓线雷达和地面自动气象站观测资料,分析局地暴雨过程中的东南风,普查2006年8次局地暴雨过程中风廓线雷达探测的东南风,并详细分析2次典型局地暴雨过程的风廓线资料。结果表明：降水前和降水过程中东南风的大小、厚度与雨量存在相关关系;降水前东南风指数IE的大小和波动加强对局地暴雨的临近预报有一定的指示意义。初步从理论上解释了东南风对北京局地暴雨强度的影响：东南风加强并上传,导致了上升速度和水汽输送的层次快速增加,对暴雨的触发和加强都有一定作用。由于北京特殊的地形,东南风的存在使得局地暴雨容易在山前地区产生。     

应用Mass模式开发T42产品初探

本文应用T42产品和Mass模式对1992年7月25日呼和浩特地区大暴雨进行诊断分析和预报试验。诊断分析表明，局地中尺度环流是复杂现象，由多因子非线性相互作用而生成。地形的热力作用主要影响中尺度系统的演变速度、强度和结构；地形的动力效应导致暴雨区附近的气旋性环流；更大尺度系统诱发地面中尺度风速辐合线。预报试验表明，Mass模式与T42产品中的预报场相结合，可使诊断结果具有预报意义。发展有限域中尺度诊断模式是将T42所提供的天气尺度信息转化为中尺度信息的有效途径之一。这种转化为局地强对流天气的加强预报提供依据。     

地形重力波拖曳参数化方案在华南中尺度模式（GRAPES）中的应用试验

在华南中尺度模式GRAPES中发展KA95方案地形重力波拖曳参数化方案(GWDO),并对2012年的2月8—12日影响华南冷空气过程、8月23—24日发生在广东的局地性暴雨和5—8月共4个月的KA95方案预报试验进行检验。结果表明,KA95地形重力波拖曳参数化方案的引入,改善了GRAPES模式对冬、春季低层南风偏强和地面温度偏高的现象,一定程度上纠正了在模式积分过程中出现的南风偏差,改正了在业务预报中因南风偏强而导致温度偏差过大的现象;改善了模式对局地强降水强度和落区的预报,减小了大雨和暴雨的漏报率和预报偏差,提高了GRAPES模式对降水的预报效果。      

新安县局地暴雨成因分析

1998－2000年，新安县连续3年均在夜间发生了局地暴雨至特大暴雨灾害天气。特殊地形和河流的影响，是产生局地暴雨的直接原因；夜间云顶辐射冷却，云底降温不明显，从而增大云中的气温直减率，这是暴雨集中在夜间的重要原因。     

基于区域气象观测站的黔东南州暴雨漏报过程统计分析

该文利用2014年1月—2019年12月黔东南州国家级气象观测站和区域气象观测站的逐日降水资料,以及对应的贵州省气象台和黔东南州气象台发布的短期预报,统计分析黔东南州局地暴雨漏报过程和区域性暴雨漏报过程。结果表明:①2014年1月—2019年12月黔东南州共计出现暴雨过程299次,其中局地暴雨178次,区域性暴雨过程121次;暴雨漏报过程共计86次,漏报率为28.76%,其中,局地暴雨漏报64次,漏报率为21.4%,区域性暴雨漏报22次,漏报率为7.36%;②从时间分布来看,暴雨漏报过程发生在夏季最多,占总数的58%以上,其次是春季和夏季。从空间分布来看,黔东南州南部和中西部是暴雨漏报的高发区,而州东部地区暴雨漏报过程最少,这可能与黔东南州地形分布密切相关;③黔东南州局地暴雨漏报过程按形成原因可以分为局地地形增强型、局地热雷暴型和春季强对流单体型等3种类型;④黔东南州北部地区区域性暴雨漏报过程大多是影响系统提前南压,预报员对系统影响时间预估不足造成的;而州南部区域性暴雨漏报过程则多是由于暖式切变线北抬,因对其预估不足或低估其降雨效率导致。     

蒙古气旋底部冷锋类暴雨分析与预报

1前言阜新地区位于辽宁西北部，暴雨偏少，平均年暴雨日为1．5个，而气旋底部冷锋类暴雨就占285％（表1）。由表1可见，此类暴雨预报在阜新地区暴雨预报中占有比较重要的地位。气旋底部冷锋暴雨多出现南来系统影响较少的年份，时间多出现在7月中下旬至9月份，多以局地暴雨为主，常伴有冰雹和大风天气，给工农业生产造成较严重的灾害。由于该系统的突发性和局地性特点，预报难度较大，本文利用197O～1994年14次蒙古气旋底部暴雨资料，选取有关形势场和环境要素场，建立起预报模式。2环流形势通过对14次蒙古气旋底部冷锋类暴雨个例，采用统计…     

晋中2002年9月11日暴雨的诊断分析

对2002年9月11日山西省晋中市灵石、和顺两地暴雨进行了诊断分析，结果表明：活跃的副高是造成晋中9月强降水的主要影响系统，此时，地面不一定有冷锋配合。暴雨落区位于高能、高湿舌区的辐合中心，且低层湿舌较中层湿舌滞后，而低层能舌较中层能舌超前。另外，单站要素和本地地形是预报局地暴雨的重要参考因素。     

利用模式输出图制作(4—6月)暴雨MOS预报方法

梧州地区南部地处桂东南的亚热带气候区,山地多,河流纵横交错,地形复杂,暴雨降水差异很大,局地性强,预报难度大,本文利用日本模式输出的FSFE02图进行分型来建立起报场,作梧州地区南部的暴雨落点预报。 一、预报思路和天气学意义及起报场的建立 (一)预报思路及天气学意义 从天气分析与预报实践中,梧州地区南部三县前汛期的暴雨降水主要是南支气流与北支气流相遇影响的结果,模式输出预报的     

北京短时局地暴雨多普勒天气雷达观测分析

中小尺度天气系统造成的短时局地暴雨的临近预报目前仍是预报中的难点,也是2008年奥运会提供精细化预报需要进一步研究的问题。了解不同云系的结构及雷达回波的特征,还可以为人工增雨制定最佳作业方案,选择最佳作业时机。用每小时的地面自动站雨量资料结合北京市气象台的多普勒天气雷达资料,查找出造成北京2004年夏季(6~8月)的短时局地暴雨天气的雷达回波单体。对多普勒雷达回波资料分析表明:在多普勒径向速度图上“辐合点”、“中气旋”的图像特征出现有利于局地暴雨发生,并提前于暴雨。对突发性局地暴雨的临近预报有一定的指示意义。     

天津局地暴雨特征及落区预报分析

利用常规观测资料分析2009-2011年天津地区33次局地暴雨天气过程的影响系统。对局地暴雨天气发生前的大气环境物理参数进行统计,对比不同影响系统下预报着眼点的差异。结果表明：天津局地暴雨主要发生在蒙古冷涡、东北冷涡、高空槽前以及高空槽后四种天气系统的影响下。蒙古冷涡系统下应以整层良好的水汽和涡旋系统东南象限深厚的辐合上升运动为着眼点;而东北冷涡系统下则需关注低层水汽条件充沛和中层强烈的辐合抬升;高空槽系统下在动力、水汽以及能量条件配合较为均衡;而槽后型系统影响下若发生局地暴雨,各种强对流参数特征则最为显著。在此基础上,通过典型局地暴雨过程对强降水落区进行诊断表明,天津构造加密探空由于充分考虑了近地面的温湿风特征,计算所得的可降水量、对流有效位能以及地面至3km高度的垂直风切变对局地暴雨落区具有良好的指示性。同时,个例研究也表明TJ-WRF对局地暴雨天气过程有较好的预报能力,综合应用模式物理量结果能较好地预报局地暴雨落区。     

近30年松原地区局地暴雨气候变化特征

1引言松原地处吉林省西部松辽平原区,由于位置偏西,水汽不足,发生大范围的系统性暴雨的次数较少,多以突发性、局地性天气为主,局地暴雨是松原地区主要灾害性天气之一。局地暴雨空间尺度小、突发性强、生命史短,在天气图上中小尺度暴雨天气系统分析不明显,增加了局地暴雨预报的难度。同时由于局地暴雨往往雨强较大、突发性强,同时可能伴有雷暴、大风、冰雹等强烈天气现象,容易造成严重的气象灾害,统计结果表明:松原地区同时伴有雷暴的局地暴雨占总暴雨个例的77.5%,因此,局地暴雨的社会关注度越来越高。本文利用松原市近30年的局地暴雨天气资料,对     

海陆风和地形对一次弱天气背景下暖区特大暴雨的影响分析

利用区域气象站、海岛站、测风塔、风廓线和多普勒天气雷达等多种非常规观测以及NCEP/NCAR 0.25°×0.25°再分析资料,对2017年6月22日凌晨广东西部沿海发生的一次预报失败的局地特大暴雨过程的成因进行了综合诊断,重点探讨了局地海陆风和地形(相互)作用对该过程的影响。结果表明:(1)暴雨发生在弱天气尺度环流背景下,华南地区无锋面和高空槽活动,边界层超低空偏南急流为暴雨提供了不稳定能量,不同性质下垫面的热力差异导致天露山山前形成海陆风(偏南)与偏北风的中尺度辐合线,致使初始对流在关键区触发。(2)偏南暖湿气流向北推进受阻后,在天露山地形强迫抬升下对流增强发展成中尺度对流系统(MCS),下垫面热力差异在山前强迫产生的中尺度垂直切变与降水之间可能存在正反馈现象,延长β中尺度对流系统生命史。(3)中尺度辐合线上不断激发的对流云团,形成降水的列车效应,导致了这场罕见的局地特大暴雨过程,凸显海陆风环流对本次暖区暴雨的重要作用。(4)该过程发生前,所有业务客观数值预报模式均未预报出明显降水,数值模式难以做出暖区尤其是弱天气背景下的暴雨以上降水预报,目前的监测和短时临近预警是主要手段。     

秦岭山地暴雨与地形关系分析研究

利用商洛市1954—2002年共49a各县(区)降水资料,对本区域内历年5—10月暴雨与秦岭山地地形分析,得出暴雨一般产生在南北向河谷和海拔较高山脉迎风坡的喇叭口地域内,高频区在1.8km以下的山区,在0.6～1.8km的山地之间暴雨频次有随高度增加的趋势,1.0km以下低山丘陵地带,暴雨出现的机率较小。特殊的地形会产生正涡源,是小范围中小尺度辐合系统生成和维持的动力原因。地形梯度与暴雨关系密切,暴雨的高频区与梯度大值区相对应,是山区局地暴雨形成、发生和发展的动力因素之一。对于商洛山区强对流性天气降水及暴雨的落区、落点预报有一定参考价值。     

对北京地区一次局地灾害性暴雨的数值模拟分析

利用美国国家大气研究中心（ＮＣＡＲ）和美国宾州大学（ＰＳＵ）联合研制的中尺度非静力模式ＭＭ５（Ｖ．２），有用三重网格双向嵌套技术，对北京延庆地区的一次暴雨过程进行了数值模拟，并探讨利用中尺度非静力模式ＭＭ５对重点城市进行短期天气预报的方法。结果表明：ＭＭ５模式能够预报出实际发生的β中尺度降水，在有利的大尺度环境下，暴雨的局地分布特征受中尺度条件制征。在适当的地形，水汽和能量条件下，由地形扰动而形成     

利用T106数值预报产品分析湿位涡及螺旋度在暴雨形成中的贡献

利用T106数值预报产品对黑龙江省近年来夏季暴雨的湿位涡和螺旋度物理量场进行诊断分析，找出了不同环流背景下暴雨区与两者的对应关系，阐述了湿位涡与螺旋度在产生区域性暴雨与局地暴雨时的高低空配置情况。结果表明，500hPa的湿位涡和700hPa的螺旋度对暴雨的预报有较好的指示意义。     

2014—2016年数值降水预报在天津的检验评估

对2014—2016年中国国家气象中心T639数值预报、日本细网格数值预报、欧洲中心细网格(EC thin)数值预报以及天津市乡镇指导预报产品中在天津地区降水预报分别进行检验。结果表明:所有模式降水的晴雨预报准确率均随预报时效的延长而下降。降水预报准确率在秋冬春季的预报效果明显好于夏季。EC thin产品在冬季降水的预报中优势更为明显,而指导预报及T639对5月、6月及9月天津地区局地降水多发期的降水更有指示意义。针对2014—2016年天津地区的23个暴雨日按影响系统分型并统计检验结果,暴雨日降水预报晴雨成绩较好有参考价值,而降水分级检验偏差较大。相对于局地性暴雨过程,区域性的暴雨过程数值预报有更为可靠的参考性。     

南宁市2003．9．10大暴雨天气过程预报失误总结分析

2003年9月10日南宁市出现了局地性大暴雨天气，分析其数值预报情况后，针对天气形势和单站要素两个方面，总结出当时预报失误的原因及一些预报体会。     

局地地形、地表特征对上海暴雨过程影响的研究

作者在对2001年8月5~6日上海地区一场特大暴雨的诊断分析与数值模拟研究中确知,停滞在上海的热带低压及在其内发生、发展起来的中尺度对流云团是造成此次暴雨的直接天气系统。暴雨过程中,非常规观测资料及高分辨率暴雨数值模拟结果的分析对于揭示热带低压内暴雨中尺度系统的结构及发展演变的时空连续性具有重要作用。但同时也意识到,对于造成暴雨的各尺度系统的发生、发展,特别是造成局地突发性强降水的暴雨中尺度系统,某些物理过程的影响是不可忽视的。这些物理过程或独立影响着暴雨中尺度系统的发展,或相互作用、相互制约,共同影响着暴雨中尺度系统的发展。为此,作者在此次暴雨过程较成功的数值模拟研究基础上,对上海附近山脉地形及上海地区地表状况等可能影响暴雨中尺度系统发展的物理过程进行了模拟试验研究,结果表明,上海及其周边地区局地山脉地形和上海地区的地表分布特征虽不是造成此次局地突发性强暴雨的直接原因,但明显影响着暴雨系统的移动、停滞、发展和加强。上海以西的莫干山、天目山在热带低压东移过程中对于气流具有一定阻挡作用,有利于暖湿气流的聚集及热带低压移速的减慢。但若山脉过高且热带低压移至非平原地带,则来自西南的暖湿气流会受阻而汇集在莫干山至杭州湾一带,这样在相对强的偏西气流作用下,热带低压的移向就会出现变化。另外,上海局地地表城市化特征的加强使得城市近地层空气的暖干特性效应和城区上风方风速辐合,并由此引起暴雨系统内中尺度动力、热力特征出现变化,这值得在局地暴雨强度预报中加以关注。局地城市地表特征是城市暴雨灾害不容忽视的影响因素。