三明市2012年5.13暴雨天气过程分析

该文利用常规观测资料、三明市区域站资料、FY-2C红外卫星云图及多普勒雷达资料,对2012年5月12-13日三明全市性暴雨、局地大暴雨进行诊断分析。结果表明:500 h Pa南支槽、中低层的低涡切变及西南急流、地面倒槽是本次暴雨过程的主要影响系统。水汽条件、热力条件、动力条件在暴雨发生期间配置十分有利,水汽条件充足,暖湿气流在低层辐合,高层辐散,大气层结不稳定,大范围持久的上升运动是产生暴雨的必要条件。此次暴雨过程中尺度特征明显,中尺度雨团活动频繁。武夷山脉对暴雨的强度和落区起了一定的作用。     

武汉市一次春末大暴雨天气过程分析

利用卫星云图、多普勒雷达回波以及湖北省地面自动气象站等观测资料,对2008年5月3日武汉市一次大暴雨天气过程进行了分析,分析表明此次大暴雨过程主要是中尺度辐合线和中尺度低压气旋天气系统,鄂东北一带生成的中尺度冷高压为该地区辐合的加强而发生强对流降雨天气过程提供了有利天气条件。另外,卫星云图和多普勒雷达回波信息的分析则显示,大暴雨首先是由一个中-β尺度的中尺度对流系统(MCS)造成的,当MCS东移出武汉以后,其西部又生出一块指状的中-γ尺度对流云团,正是由于该对流云团的突然生成,使得武汉市在前一轮暴雨已基本结束的情况下又发生新一轮强降水。基于多种观测信息,从不同角度对武汉市的一次大暴雨天气过程进行分析探讨,揭示了此次大暴雨发生的主要影响天气系统和有利大气环流条件,可供开展暴雨监测和预报分析参考。     

WRF模式在大渡河流域的定量降雨预报试验

为了更好地满足大渡河流域水库预报调度需要,利用中尺度WRF模式在大渡河流域进行了高分辨率的定量降雨预报试验,并对预报结果进行评定。结果表明,WRF模式对大渡河流域的降雨空间分布有较好的预测能力,能预测出流域发生的明显降雨过程,对流域降雨过程的主要雨带和强度有较好的预报效果,在降雨的空间分布上与实况基本吻合。但WRF模式对中雨及以上强度的降雨存在较大的空报率,还有待继续针对大渡河流域开展模式参数化方案优化和资料同化试验。     

2020年8月黄河下游大暴雨过程中尺度特征分析

利用常规观测资料、区域自动站分钟和小时资料、NCEP(美国国家环境预报中心)1°×1°再分析资料及卫星云图资料等,对2020年8月3—4日黄河下游一次大暴雨过程的大尺度环流背景、环境场、触发机制和中尺度系统等进行分析。结果表明:台风登陆、副热带高压边缘暖湿气流加强和冷空气影响是产生大暴雨的有利环境场;β中尺度对流系统(MβCS)的形成和维持是造成强降雨的直接原因;强降雨第一阶段上升运动中心在中高层,是由云体范围大而孤立的MβCS造成的,地面辐合线、低层冷空气提供了触发机制,水汽主要来源于副热带高压边缘和东南沿海;第二阶段上升运动中心在中低层,径向垂直环流的形成使上升运动持续发展,强降雨是由多个对流云团合并而成的MβCS造成的,TBB(云顶亮温)梯度大,地面辐合线、风切变提供了触发机制,水汽主要来源于东南沿海。     

汉江“83·10”致洪暴雨重预报研究

受气象监测及预报能力限制,1983年10月3~6日汉江流域的致洪暴雨过程,普遍未能准确预报,从而对丹江口水库防洪调度形成了很大压力。通过比较2015年和1983年气象监测水平、降雨预报水平,利用中尺度数值模式WRF和区域气候模式Reg CM4分别对"83·10"暴雨过程以及1983年以来与"83·10"相似量级来水天气过程进行模拟,在当前技术条件下,重现"83·10"暴雨预报过程,并研究预报效果。研究表明:2015年气象监测预测水平较1983年有本质提高,中尺度数值模式能够提前3 d预测出该过程,区域气候模式能提前一个月预测出1983年10月上旬降雨集中;在当前技术条件下,充分运用现有各种观测资料,综合应用多种数值预报模式,可使汉江上游大范围强降雨过程基本不会漏报。     

平远“6.14”特大致洪暴雨分析

利用NCEP1°×1°的6h再分析资料,对2009年6月14日早晨平远泗水镇的局地特大暴雨进行分析。结果表明:低层强辐合、高层强辐散以及深厚的上升运动构成了此次大暴雨的动力条件。低层充足的水汽输送提供了有利的水汽条件。从云图分析来看,强度强、范围小、停滞少动的中尺度对流云团造成了此次局地特大暴雨过程。从雷达资料分析,此次暴雨具有明显热带暖云对流特征的降水系统,质心位置较低,中低对流层靠近地面降水效率很高。另外,喇叭口的地形加剧了局地对流的发展。     

热带气旋对南海西南季风的影响分析

文中通过实况观测数据及FNL再分析数据,利用中尺度天气预报模式WRF进行数值模拟,使用三维变分同化设计敏感性试验,对南海进行动力学分析,分析了1408号热带气旋西南"浣熊"对南海夏季西南季风的一次影响过程。结果表明,数值模式能够较好地模拟热带气旋以及南海季风的变化过程;数据同化能够在其他条件基本不变的情况下减小热带气旋的初始强度。热带气旋"浣熊"移至巴士海峡以东时,南海低空西南气流得到了加强,且西南气流强度与热带气旋的强度为正相关的关系。南海低空西南气流动能主要由气压梯度力项产生。     

基于WRF的郑州市暴雨中心最大时降雨过程模拟分析

为探究WRF模式对郑州市暴雨中心雨量最大时降雨过程的模拟能力,选用该模式常用的5种微物理过程方案,模拟郑州市2011-2018年发生的14场短时暴雨,结合时空分布、雨型、雨峰和降雨集中度等降雨特征进行分析。结果表明：WRF模式可以模拟出对应场次的降雨,但雨区位置有所偏移;60%以上场次降雨过程时间偏差在180 min内;模式对累积雨量模拟较好,模拟的降雨过程与实际过程相关性较高,但对过程雨量的模拟有所欠缺;采用模糊识别法分析雨型发现,WRF模式对郑州市单峰雨型模拟较好,对均匀类雨型模拟较差;WRF模式对单峰类雨型模拟时,其雨峰偏差基本控制在±30%内;13场降雨模拟结果的降雨集中度与实测结果基本相同。WRF模式总体模拟结果较为理想,可为郑州市短时暴雨研究提供数值方法的支撑。     

溧水河乌刹桥段一次雨雾的数值模拟研究

应用WRF数值天气预报模式对溧水河乌刹桥段一次雨雾进行数值模拟,模拟时间为北京时间2007年12月05日20∶00至2007年12月06日20∶00,采用4层嵌套结构,最内层水平分辨率为1 km×1 km。模拟并分析了溧水河乌刹桥段的第二层嵌套范围的海平面气压场、风场、液态水含量、相对湿度等分布情况,并将溧水河乌刹桥位置的10m风速模拟值和能见度计算值分别与气象站实测值进行了对比分析。研究结果表明,应用WRF数值天气预报模式对这次溧水河乌刹桥段雨雾的风场、相对湿度、能见度等模拟效果较好,此次溧水河乌刹桥段雨雾的成因为处于低压槽及均压区,有利于水汽聚集,水汽易达到饱和;相对湿度大,在85%以上;微风,风速为2-4 m/s,有利于雾天气形成和维持。     

WRF模型在山洪灾害预警预报中的试验应用

为了给无气象观测资料地区提供气象数据,提高定量降雨预报的精度。利用中尺度WRF模式建立了面向长江流域的降雨自动化预报系统,该系统分为气象数据自动下载、模式预报和产品输出3个主要部分,且其运行和产品处理全部实现了自动化。对系统2012年11月至2013年2月的预报能力进行了检验,结果表明,WRF模式能较好预报降水的时间演变,24 h晴雨预报、一般性降雨预报和小雨预报的TS评分较高。个例分析表明,WRF模式能较好地预报降水的时空演变特征,但对极端降水的时空变化特征预报还有欠缺。该系统实现了精细化和定量化的防洪降雨预报,可使预报结果与洪水预警相结合,为山洪灾害预警平台的搭建提供了技术支持。     

基于WRF的北京副中心强降水模拟

以北京副中心北运河生态带、城北、河西和两河片区为研究区,选取典型强降水过程,基于新一代中尺度天气研究和预报模式（weather research and forecasting model,WRF）,通过对物理参数化方案的优选,构建适用于北京副中心的数值天气模型。通过区域大气模式可以实现定量降水模拟与预报,为缺乏降水资料地区的相关研究提供数据支撑。研究结果表明：不同参数化方案的模拟结果差异较大,积云参数化方案对研究区强降水模拟效果的影响最大;当云微物理过程取WRF Single-Moment 5-class方案,积云对流过程取Grell-Freitas方案,行星边界层过程取Yonsei University方案,长、短波辐射过程取newer version of the Rapid Radiative Transfer Model方案,表层取Revised MM5 Monin-Obukhov方案,陆地表面取Noah land surface model方案,城市表面取Urban canopy model方案时,模拟结果最优。     

城市化对河南省极端降水空间分布的影响

针对城市化对极端降水空间分布的影响问题,利用城市冠层模型结合WRF(weather research and forecasting)中尺度天气预报模式对河南省2021年"7·20"特大暴雨进行数值模拟,并结合国家级地面观测站实测降水数据对该模型的模拟精度进行了验证.结果表明,考虑城市冠层影响的耦合模型能更好地模拟出区...     

“82.7”淮河流域大暴雨的诊断分析

１９８２年７月１９￣２４日淮河流域发生了一场持续性梅雨锋大暴雨，雨带大致呈东西向。最大暴雨中心在驻马店和徐州市附近，安徽消县朔里乡过程雨量达４２０ｍｍ，２４小时最大雨量达３６２ｍｍ，１小时最大雨量达１０２．６ｍｍ。本文对这场暴雨的环流背影、天气尺度和中尺度系统进行了诊断分析，并计算了各种物理量，指出，位势涡度对大暴雨落区预报有很好的指示性。最后作者对高、低空急流与暴雨的关系进行了详细的分析和讨论。     

基于NCEP资料的一次暴雨过程诊断分析

利用NCEP再分析资料对2016年6月30日至7月1日江苏省的一次暴雨过程进行了诊断分析,结果表明:此次暴雨过程是发生在"两槽两脊"的形势下,主要水汽源是孟加拉湾和南海,水汽通量散度负值区域,水汽聚集和辐合,低层正高层负的垂直螺旋度配置为此次暴雨提供了良好的动力条件,此次暴雨区K指数基本维持在40℃左右,高温高湿的大气为暴雨的发生提供了有利的热力条件。     

闽西“96·8·8”特大暴雨成因分析

本文就9610号热带风暴减弱的低压环流在闽西地区造成暴雨到大暴雨降水过程的分析研究,从天气环流背景,中尺度降水现象及地形的局地影响,来探讨其形成的一些成因机制,以提高我们在日常预报工作中对此类大暴雨产生的认识。     

2015年7月22日连城县特大暴雨过程分析

该文利用常规气象探测资料、NCEP/NCAR 1.0゜×1.0゜再分析资料、FY-2E卫星的相当黑体亮温资料和多普勒雷达资料,分析2015年7月22日连城县特大暴雨天气过程成因。结果表明:此次特大暴雨过程主要是由南海海面上热带辐合带云系北抬引起的;β中尺度对流复合体是造成此次特大暴雨的直接影响系统;低空西南急流为暴雨区提供充沛的水汽条件和抬升动力条件,对暴雨的形成和发展维持起着重要的作用;列车效应导致连城县城附近长历时的强降水过程;特大暴雨区上空强烈的垂直环流发展有利于强降水的发生发展;地形强迫抬升作用增幅作用非常显著。多普勒雷达速度图分析还表明,低空西南急流比强降水过程提前2-3 h出现,可以对未来强降水发生提供预报参考指标。     

长江流域多模式降雨预报效果检验

2016年夏季,长江流域暴雨过程频繁,数值模式预报在防汛预报中起到了重要作用。回顾了2016年6~7月长江流域的降雨过程,对长江水利委员会水文局运行的WRF模型、中国气象局T639模式、欧洲中心细网格降雨预报、日本气象厅数值模型降雨预报与降雨实况进行了对比分析,并选取了一次典型强降雨过程进行个例分析,比较了多种数值模式对长江流域分区面雨量的预报效果。结果表明,长江流域26个分区的预报评分差别较大,区间越小,TS评分越低。总体而言,分辨率较高的ECMWF和WRF模式对强降雨过程的模拟较为精确,尤其是ECMWF的预报具有较高的参考价值。     

WRF参数化方案与初始场对闽江流域暴雨模拟的敏感性研究

数值模式作为目前最主要的天气预报手段之一，已经广泛应用于极端降雨等强天气过程的预警和预测。在实际预报业务中，数值模式受初始场、边界条件、参数化方案等影响，难以进行长时间精准预报。基于新一代中尺度数值天气预报模式WRF(The Weather Research and Forecasting Model),交叉组合16套微物理过程和积云对流参数化方案，对闽江流域2021年5月17—24日的一场连续性暴雨过程进行敏感性对比模拟。结果表明，WRF模式基本可以再现本次降雨过程的时空分布特征，但明显高估了暴雨中心的强度和范围，EXP9(Lin-NT组合)整体表现较优。对于初始场质量敏感性试验，基于最优参数化方案组合的模拟结果表明，ERA5(The Fifth-generation Atmospheric Reanalysis of the European Center for Medium-Range Weather Forecasts)对各个量级降雨模拟效果均相对较好，与观测数据的时空特征最吻合，其次为GDAS/FNL(Global Data Assimilation System/Fina...     

MM5在黄河流域降水和气温预报中的应用

基于NCEP再分析资料,利用中尺度数值预报模式MM5开展了黄河流域降水和气温预报工作,对其在2011年渭河流域典型降水过程及2011年宁蒙河段和黄河下游的气温预报效果进行分析检验。结果表明:MM5对渭河流域雨区分布、强度及强降水中心位置和量级的预报与实况比较吻合,模式能够正确反映渭河流域汛期降水的空间分布特征;对于气温预报,随着预报时效的延长,误差增大,但平均误差范围均在允许的误差范围内,尤其是对内蒙古河段凌情预报的关键站点-包头站,预报效果最佳。     

丹江口水库流域秋季连阴雨中一场暴雨的成因分析

利用常规天气资料、地面降雨量资料、FNL资料与卫星云图资料,对2014年9月17~18日丹江口水库流域的一次秋季连阴雨中的暴雨过程进行了诊断分析,结果表明:高空低槽、中低空切变线与地面东路冷空气是暴雨发生的主要影响系统;秋季连阴雨中的暴雨与夏季暴雨明显不同,即暴雨发生在稳定的大气层结状态下,卫星云图显示,降雨云系以层状云为主,部分时段出现了弱的对流云系,但较夏季要弱的多;中低空暖湿急流一方面为暴雨提供了源源不断水汽条件,另一方面与低层冷空气在丹江口水库流域形成了较强的锋区,暴雨发生在锋区中水汽辐合较强的区域。