东南季风过程在华南的建立与稳定及其对降雨的影响

本文根据计算的大范围物理量,分析东南季风过程,得到东南季风建立和稳定的一些特征;总水汽通量散度与大范围降雨有关,暴雨前总水汽通量辐合大值带与以后暴雨区一致.     

2013年初夏河南一次区域性暴雨天气过程的分析

利用常规资料和NCEP再分析资料,对2013年5月25—26日河南省区域性暴雨过程的环流形势、水汽条件和垂直螺旋度进行了分析,结果发现:西南涡沿切变线移出是暴雨形成的诱因,中低层低涡与涡前持续的低空急流为暴雨的产生提供有利的大尺度天气背景条件.700 hPa水汽通量变化对强降水落区有一定的指示作用,暴雨区一般位于水汽通量大值中心附近和前端等值线梯度密集带内;水汽通量辐合增强增厚降水增强.强降水多位于垂直螺旋度正大值中心附近和长轴两侧.     

江西省2次区域性春季暴雨过程对比分析

利用江西自动站观测资料和常规观测资料,对2017年3月9-10日和4月6-7日江西省2次春季暴雨天气过程进行分析,结果表明:1)"4·6"暴雨的雨强略大于"3·9"暴雨,但持续时间较短,2次春季暴雨的强度不大,但降水量均达到暴雨量级,且持续时间长、雨量范围广而均匀,无显著强对流天气;2)急流在"3·9"暴雨过程中有重要作用,水汽通量辐合是这次暴雨过程的决定因素,高空急流入口区右侧的上升区域与925hpa超低空低涡切变区域相对应,从而产生强烈的上升运动,是造成"4·6"暴雨的重要因素;3)"3·9"暴雨过程中,850 hpa上的水汽输送较强,而"4·6"暴雨过程的超低空水汽更为充沛,辐合和垂直运动更强;4)"4·6"暴雨下层辐合宽广,有利于上升运动。而"3·9"暴雨上层辐散区域宽广,垂直速度更大,动力条件更好;5)"4·6"暴雨的不稳定能量大且持续时间长,热力条件更有利于产生暴雨。     

赣东一次冬季暴雨过程诊断分析

利用自动站观测资料和常规观测资料对2016年11月25-26日赣东冬季暴雨的天气成因及中尺度特征进行分析,结果表明:本次暴雨过程是高空槽移动缓慢,长时间滞留导致槽前暖湿气流与冷空气作用形成的持续性降水过程。同时其与中低层切变线南压,高空辐散与低层辐合抽吸作用,急流输送水汽,较长的持续时间都有密切联系。另外,相比汛期暴雨的经验指标,此次冬季暴雨过程中水汽通量值和水汽通量散度明显偏小,但相对冬季来说水汽强度较大;假相当位温、K指数等明显偏小,大气层结比汛期暴雨要稳定得多,未出现明显的对流性天气。     

一次江淮流域特大暴雨过程的观测分析

利用常规观测和NCEP/NCAR再分析资料,对2015年6月26-28日发生在江淮流域的一次梅雨锋暴雨过程进行诊断分析,得到以下结论:①此次暴雨发生在500hPa西风带系统中,冷暖空气交汇形成的梅雨锋及其切变线稳定维持在江淮流域上空,切变线南侧为强盛的西南低空急流;②暴雨过程主要有2条水汽来源,分别来自孟加拉湾和我国南海。水汽通量输送主要集中在800hPa以下,925hPa水汽通量辐合中心与强降水中心对应;③在降水区形成冷中心与其南侧高温高湿的不稳定气流对峙,形成温度密集带,有利于梅雨锋上中尺度对流系统的发生、发展和维持。     

南盘江流域大、中洪水的天气成因分析研究

本文首先全面地统计分析了南盘江天生桥水电站水情和上游地区降雨资料及其相互关系,指出大、中洪水大多是上游地区暴雨天气造成:然后,普查历史天气图,对暴雨天气过程分型,并进行了暴雨过程的能量场(T_σ、T_(mk))特征和物理量(各层涡度、散度、垂直速度、水汽输送等)诊断分析,揭示了南盘江流域产生暴雨的物理机制和得到一些暴雨预报指标。为国家重点工程天生桥水电站提供气象依据。     

秦巴山区地形对一次西南涡大暴雨过程影响的数值试验

利用CFSv2再分析资料和中尺度数值模式WRF V3.7.1对1次西南涡大暴雨过程进行数值试验,重点研究了秦巴山区地形对此次暴雨过程的影响.结果表明:地形通过对低涡本身和对山脉两侧南北气流的阻挡作用不利于低涡向东北方向移动;地形通过影响水汽输送和垂直运动改变降水强度及分布,随着地形的升高,雨量增大,雨带西移;地形的阻挡使水汽聚集于四川盆地,在迎风坡形成较强的水汽通量辐合,雨带的位置和强度与水汽通量辐合区相对应;地形强迫的垂直运动在迎风坡较强,其中以地形抬升作用为主,但边界层摩擦辐合作用也有贡献;降水量大值中心位于上升运动中心以南,降水区外围的弱下沉运动和其北部的强上升运动在迎风坡形成一个局地垂直环流圈,从而影响低涡与切变线的相互作用以及暴雨过程演变.     

一次致洪大暴雨对长江两个子流域的影响分析

利用高空、地面观测和NCEP/NCAR再分析资料,对2009年8月3日-5日发生在长江两个子流域(嘉陵江和綦江流域)的一次致洪大暴雨的降水时空分布、环流背景、水汽输送及对流域水文条件的影响进行了分析.结果表明:此次暴雨环流背景是高空槽耦合了"天鹅"台风阻塞的西南低涡,南侵冷空气和西南急流输送的暖湿水汽交汇,导致不断有中小尺度对流系统的生成、发展;暴雨第一阶段降水是纬向和经向水汽输送的共同作用,第二阶段以纬向输送为主;两个子流域暴雨期间700hPa比湿值一直在10g/kg以上,最强降水均产生在水汽通量大值区,同时也是水汽通量散度梯度最大处,产生时间则为低层散度值变化最大梯度期间;綦江流域降水比嘉陵江流域降水持续时间短,但其流域面积小,面雨量反而更大,造成其先达到最高水位,超保证水位,嘉陵江未超警戒水位,本次致洪暴雨造成两流域及长江上游均达到一年中最高水位.     

黄石地区梅雨期一次持续暴雨过程的诊断与分析

利用降水实况数据和NCEP（1°×1°）再分析资料对黄石地区2010年7月11日暴雨过程分别从水汽、热力、动力条件着手进行了诊断分析。分析结果表明：本次梅雨期暴雨的水汽累积过程从10日开始,降水期间上空有水汽通量辐合中心存在,并有低空急流与水汽辐合中心配合;暴雨期间,湿层厚度一直延伸至600hPa：850、700、500hPa的假相当位温θse在鄂东南均超过了350K,且500hPa与850hPa的θse差值为正值,表明该次降水是一次稳定的暴雨过程;暴雨期间中低层形成了明显的θse能量锋区;湿位涡分析表明：湖北黄石处于高温高湿的对称不稳定区,不稳定能量大量释放,产生强烈的上升运动,造成暴雨。     

一次致洪大暴雨对长江两个子流域的影响分析

利用高空、地面观测和NCEP/NCAR再分析资料,对2009年8月3日-5日发生在长江两个子流域(嘉陵 江和綦江流域)的一次致洪大暴雨的降水时空分布、环流背景、水汽输送及对流域水文条件的影响进行了分析.结 果表明:此次暴雨环流背景是高空槽耦合了“天鹅”台风阻塞的西南低涡,南侵冷空气和西南急流输送的暖湿水汽 交汇,导致不断有中小尺度对流系统的生成、发展;暴雨第一阶段降水是纬向和经向水汽输送的共同作用,第二阶 段以纬向输送为主;两个子流域暴雨期间700hPa比湿值一直在10g/kg以上,最强降水均产生在水汽通量大值 区,同时也是水汽通量散度梯度最大处,产生时间则为低层散度值变化最大梯度期间;綦江流域降水比嘉陵江流域 降水持续时间短,但其流域面积小,面雨量反而更大,造成其先达到最高水位,超保证水位,嘉陵江未超警戒水位, 本次致洪暴雨造成两流域及长江上游均达到一年中最高水位.     

Importance of rain evaporation and continental convection in the tropical water cycle

Atmospheric moisture cycling is an important aspect of the Earth's climate system, yet the processes determining atmospheric humidity are poorly understood. For example, direct evaporation of rain contributes significantly to the heat and moisture budgets of clouds, but few observations of these processes are available. Similarly, the relative contributions to atmospheric moisture over land from local evaporation and humidity from oceanic sources are uncertain. Lighter isotopes of water vapour preferentially evaporate whereas heavier isotopes preferentially condense and the isotopic composition of ocean water is known. Here we use this information combined with global measurements of the isotopic composition of tropospheric water vapour from the Tropospheric Emission Spectrometer (TES) aboard the Aura spacecraft, to investigate aspects of the atmospheric hydrological cycle that are not well constrained by observations of precipitation or atmospheric vapour content. Our measurements of the isotopic composition of water vapour near tropical clouds suggest that rainfall evaporation contributes significantly to lower troposphere humidity, with typically 20% and up to 50% of rainfall evaporating near convective clouds. Over the tropical continents the isotopic signature of tropospheric water vapour differs significantly from that of precipitation, suggesting that convection of vapour from both oceanic sources and evapotranspiration are the dominant moisture sources. Our measurements allow an assessment of the intensity of the present hydrological cycle and will help identify any future changes as they occur.     

青海大通地区一次罕见的大到暴雨过程分析

2013年8月21日,青海西宁大通县桥头镇出现了创历史极值的大暴雨天气过程,此次暴雨的降水空间集中,降水量大,实为罕见.利用常规天气图实况资料、NCEP分析场资料、多普勒雷达探测资料进行分析,结果表明:(1)副热带高压稳定维持,引导西南暖湿气流北上,新疆脊前下滑的短波槽携带冷空气南下,冷暖空气在青海东北部交绥,为大通特大暴雨提供了有利的环流条件.(2)暴雨发生过程中有强盛的水汽输送和水汽通量输送;暴雨区水汽的辐合以及暴雨发生前大气热力不稳定为暴雨的发生提供了条件.(3)对流云团在东移南压过程中依次经过大通县城,表现为列车效应,并对应此次最大小时降雨量.径向速度场在大通地区存在着风场辐合,这种形式对本次强降水的持续提供了有利的动力条件;VIL数值的大小很好的反映了降水强度,VIL的大小、影响范围和移动方向对应降水强度、发展及消亡;雷达降水量图对本次强降水过程的降水量及落区有一定指示意义.     

前汛期惠州市强降水气候突变及其环流特征分析

 惠州市地处气候年际变化显著的东亚季风区,近几十年来前汛期强降水事件频繁,尤其自20世纪90年代以来有很多暴雨灾害发生。为了客观地分析惠州前汛期强降水事件的异常情况,利用1967-2009年惠州市降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,研究了前汛期惠州强降水的气候变化及其环流特征。结果表明：前汛期惠州市总降水量和暴雨量大,暴雨日数多;它们的年际变化一致,无明显趋势变化。但自1990年代中期至今,强降水异常有增多且强化的趋势。进一步对比惠州前汛期强降水异常事件突变前后的环流特征,强降水偏多（少）年,突变前后低纬地区均呈现偏南（东北）气流异常,而引起强降水偏多（少）年突变的环流形势差异,主要表现为突变后冷空气作用明显,低层北风分量增强;突变前后物理量的差异则主要表现为,突变后强降水偏多年高、低层散度梯度加大,垂直上升运动偏强,对流性不稳定加大,强降水偏少年上述物理量的变化相反;以上差异特征均导致突变后强降水偏多年更易引发或加剧强降水异常,强降水偏少年更不易于强降水的发生。     

降水预报准确度分析及其在提高降水利用率中的作用

为提高降水利用率,以南京地区为例,搜集了中央气象台2011年6月26日至10月28日南京市未来4 d降雨预报值及南京气象站实测降雨数据,分析各等级降雨预报的准确度及其在水稻灌溉决策中的应用。结果表明：无雨和小雨预报时准确度较高,如达到灌溉标准的下限可直接按计算灌水定额实施灌溉;预报为中雨和大雨时,实际发生降雨的概率较高,因此可适当推迟2 d进行灌溉;如果没有降雨或者降雨不能满足作物生长需要,则可进行补充灌溉。     

川东南红层地区平推式滑坡成因机制研究

四川分布有大量的红层地区,在这些地区广泛发育有一种平推式类型的滑坡,这种类型的滑坡具有岩层倾角缓,后缘拉裂缝容易充水形成静水压力,砂泥岩互层的特点。以仪陇县的大山梁滑坡为例,研究该类型滑坡在强降雨条件下的稳定性。运用geostudio软件的seep模块分析其天然状态下与在降雨情况下地下水位线变化,并通过与slope模块进行耦合计算,以此分析降雨情况下地下水位变化以及引起的稳定性变化;并对其成因机制模式进行研究。研究结果表明,强降雨情况下滑坡后缘拉裂缝内会充水形成静水压力作用;并提升滑面处的扬压力,推挤滑体向前移动;并且随着降雨量的加大也影响了滑体内渗流场,导致滑体内孔隙水压力增大,致使后缘岩体在水的作用下软化崩解,进而加大后缘裂缝的深度与宽度。而滑体硬软硬的岩性组合迫使滑体整个的变形不一,使滑带土在雨水及推力作用下逐渐软化变形致使抗剪强度降低,最终使滑体沿砂岩与泥岩的层面交界处滑出。     

重金属离子在土壤中迁移的模拟研究

在实验数据基础上做出合理的外推, 利用迁移公式, 模拟了若干年后重金属离子 在土壤中的迁移行为和相对浓度分布. 分析了时间、 水的通量密度、 金属离子的吸 附分配系数对金属离子在土壤中迁移及浓度分布的影响. 结果表明, 金属离子在土壤中的 迁移主要受水的通量密度和吸附分配系数的影响, 并随时间的增加而增加.     

翅片管与空气—水蒸汽混合气间传热规律研究

本文研究水蒸汽重量百分含量为10－35％的空气－水蒸汽混气纵向流过翅片管时，翅片管与空气－水蒸汽混合气间的对流传热。研究表明，由于水蒸汽在翅片面上的冷凝，翅片管与空气－水蒸汽混合气间的对流传热系数高于翅片管与干气体间的对流传热系数，并且翅片间距越大，水蒸汽冷凝使对流传热系数增加的程度越大。从理论上对实验现象做出了较好的解释，并给出子有冷凝发生时，翅片管与空气－水蒸汽混合气间对流传热系数的关联式。