东北冷涡特征及其对东北地区降水影响机制

1引言东北冷涡简称NECV,以下文章用NECV代替。在夏季影响东北地区降水的其中一个主要天气系统就是NECV,同时它也是东北地区特有的天气系统。东北冷涡虽然一年中都有出现,但以夏季为主,特别是六月份。作为深厚的冷性高空涡旋,气层呈＂上冷下暖＂的配置是由其控制的,由于气层的不稳定性,导致强烈对流性天气的生成,更严重时会带来灾害性天气,如冰雹、暴雨、低温冷害等。     

我国东北地区夏季暴雨的气候学特征

利用东北三省和内蒙古东部200个测站1961～2005年的逐日降水资料,分析了东北地区夏季暴雨的空间分布特征和时间演变规律,以及各类暴雨与各种影响天气系统之间的气候统计关系。结果表明,在空间分布上,暴雨由东北地区的东南部向西北部递减的地域特征十分明显,绝大多数大范围和区域性暴雨一般都集中出现在东北地区的南部和中部,而局地暴雨的分布范围相对较广,地域差别也较小。在时间分布上,几十年来东北地区暴雨的阶段性变化特征十分明显,多暴雨和少暴雨的出现具有11～12年左右的低频变化周期。20世纪80年代初以来,暴雨日出现的年际变率有明显增加的趋势,特别是20世纪90年代中期以后,东北地区暴雨发生的次数虽然明显减少,但平均每个暴雨日的暴雨量却有所增加。在东北地区出现的局地暴雨中,以北方天气系统的影响贡献最大,而在区域性暴雨和大范围暴雨中,南方天气系统影响的比例明显增加。     

锡盟地区暴雨过程的研究与探讨

以锡盟地区13个站点的降水资料为基础,运用天气动力学原理对选择出的45例暴雨个例进行暴雨形成机制的探讨,对暴雨形成的气候特征、宏观物理条件、环流背景及影响天气系统等诸因素逐一进行了分析,结果表明:锡盟地区的暴雨天气过程,基本产生于两种天气系统类型,其一为“系统型”,占总暴雨个例的75.6%;其二为“对流型”,占总暴雨个例的24.4%。以上两种天气系统类型及其关键区的建立,对今后准确预报锡盟地区的暴雨天气过程,有较好的参考价值。     

江淮以南地区暴雨和强降水的中尺度天气动力学研究进展

经过新中国成立以来多次中尺度天气试验研究,江淮以南地区暴雨和强降水的中尺度天气动力学研究取得长足进展。其进展主要体现在两个方面:一是用较高分辨率的观测资料(包括地面和高空探测的加密观测以及卫星和雷达的观测)对形成暴雨和强降水的中尺度天气系统的结构特征和生命史过程建立了天气学概念模型,特别是对暴雨和强降水有重要影响的α中尺度和β中尺度对流系统,建立了观测个例的中尺度物理模型;二是探索了暴雨和强降水的动力学和热力学的物理机制,为精细化数值模式的设计提供了理论支撑,为灾害性天气预测预警提供了技术支持。本文在以往暴雨和强降水研究的基础上,着重对暴雨和强降水的中尺度天气科学试验、江淮以南地区暴雨和强降水发生主要区域的中尺度天气动力学研究进行了概述。     

台湾省的灾害性天气

台湾省的灾害性天气主要是台风、暴雨、干旱和低温四种。本文扼要地介绍了台湾省这四种灾害性天气的出现频率、影响程度及其预报业务。     

武汉市灾害性暴雨的天气特征及其预报模型

对１９８８年以来武汉市所发生的灾害性暴雨过程进行了初步分析,并发现武汉市灾害性暴雨主要集中在梅雨期。从湖北省梅雨期暴雨、大暴雨的形成机制入手,着重分析了武汉市灾害性暴雨的发生特点,并归纳出几种主要天气类型,同时重点分析了１９８０年以来几次重大灾害性暴雨天气过程,由此得出武汉市灾害性暴雨的预报方法。     

“7·22”长江中游暴雨中尺度系统的数值模拟与分析

利用中尺度暴雨模式较成功地模拟了2002年7月22～23日发生在长江中游的暴雨中尺度天气系统，结合地面加密和常规观测资料对暴雨中尺度天气系统进行了较为详细的分析。结果表明：(1)大别山西侧的暴雨由中α尺度切变线上中β尺度低涡造成，湘鄂交界地带的暴雨由切变线上气旋性扰动造成。(2)高空槽前的正涡度平流为暴雨中尺度系统形成提供了启动机制：在正涡度平流的作用下，对流层中低层降压产生变压风辐合造成上升运动，低层暖湿气流抬升促使对流不稳定能量爆发形成局地对流产生暴雨。     

“96.8”暴雨过程中不同尺度系统的相互作用

利用动能方程计算了天气尺度,次天气尺度的动能以及非线性相互作用的动能,分析了“９６．８”暴雨过程强降水时段的主要动力过程,结果表明：在暴雨系统中,存在着天气尺度和次天气尺度系统间的相互作用,天气尺度动能减小,次天气尺度动能增加,即对于次天气尺度系统而言,天气尺度系统是一个动能源,通过非线性相互作用,天气尺度系统把动能传递给次天气尺度系统,使暴雨系统得以发展。     

神农架林区西南坡局地暴雨过程诊断分析

神农架林区西南坡为局地暴雨灾害多发区。利用常规资料、多普勒雷达资料和区域自动站资料,分析了导致神农架林区西南坡2014年8月6日至7日夜间连续两场短时暴雨过程中MCS发生发展的天气背景及结构特征,并探讨了神农架山区复杂地形构造对西南坡暴雨的增幅作用。结果表明:1)中高层天气系统强迫弱时,副高边缘地面暖低压倒槽及850 h Pa气旋性弯曲区与辐合的发生发展可能是造成这类局地强降水天气的触发系统,地面弱冷空气的入侵有利于降水的维持和加强。2)两次局地暴雨过程均是由中β尺度对流系统影响产生的,降水历时短、强度大,雨区移动呈现局地性,具有明显的中尺度强对流系统特征,分别属前导层状云与尾随层状云中尺度对流系统型。3)第一场暴雨过程以对流降水为主,回波较强;第二场暴雨过程回波质心低且层状云特征比较突出,但维持时间相对较长,降水效率更高。4)神农架西南坡坡度大,海拔高度高,地形的动力抬升和辐合作用促使上升运动加强,地形强迫抬升作用显著不仅对局地对流触发、降水增幅有重要作用,而且会影响中尺度对流系统结构,这可能是神农架林区西南坡暴雨高发的重要原因。     

一次暴雨过程多普勒天气雷达风场资料分析

通过对１９９御７月１４日的大－暴雨天气过程所获取的３８２４多普勒天气雷达平均径向风场资料的分析，发现边界层急流与较强的降水相伴。表明多普勒天气雷达对中小尺度天气系统和灾害性天气预报有预警作用。