2009年一次连续性暴雨过程的诊断分析和数值模拟

利用WRF中尺度模式对湖南省2009-07-24～27的暴雨天气过程进行数值模拟和诊断分析,模拟结果为:暴雨中心位置以及雨强与实况基本一致,但降水范围较实际偏大。诊断分析WRF模式输出的物理量发现:强降水落区与假相当位温最大值区相对应;涡度(散度)的低层辐合、高层辐散的高低空配置为强降水提供了动力条件。结合NCEP分析场、分析能量场和水汽条件,假相当位温高值区和水汽通量散度最大辐合中心与暴雨的落区有很好的一致性,表明WRF中尺度模式和NCEP分析场对这场连续暴雨都有很好的指示意义。     

2016年7月20日河北大暴雨过程的分析

2016年7月19—21日在河北地区发生了大暴雨天气。经过分析,本次暴雨发生的环流形势为两脊一槽,高空槽在河北南部切断形成低涡,同时低层出现闭合低压,由于西太平洋副热带高压的向北抬升,阻碍了高空低涡与低层闭合低压东移,使其在河北南部产生气旋。河北地区低层有水汽辐合上升,对河北暴雨的形成非常有利。在河北高空出现正位涡异常区,低层水汽上升凝结释放潜热促进高空位涡异常区域向下脱落,使得低层涡度增大,增强低层的气旋性环流。     

桂林市“06．07”大暴雨成因分析

本文利用常规气象资料、卫星云图、雷达产品等资料,从大气环流特征、物理量场、K指数、沙氏指数及降水云团的发展演变等方面对2007—06—07桂林市的大暴雨过程进行分析。结果表明：这次过程,500hPa副热带高压减弱南退,低纬西风带盛行多波动小槽;700hPa西南低空急流带来强盛的水汽辐合;850hPa低涡切变在桂林附近生成并维持,同时地面相应位置有弱静止锋生成。高、中、低空环流形势的良好配合,是此次大暴雨产生的真正原因。     

萍乡地区两次暴雨前夕预报诊断分析

利用常规天气图、WRF数值模式等资料,对萍乡地区2010年5月两次暴雨前夕主要影响天气系统的演变进行分析,结果表明：中低层切变线和低涡、地面西南倒槽、副热带高压是这两次大暴雨过程的主要影响天气系统,地面西南倒槽的发展加强和副热带高压的北抬,为这两次暴雨的产生起到了不可忽略的作用;暴雨发生前夕,高空急流和中低层强盛西南气流是动力触发条件;暴雨落区上空低层高能舌加强延伸是热力触发条件;两次大暴雨过程产生的天气背景很相似,但影响系统的位置和强度有所差异;WRF降水落区预报和降水量级预报基本符合实况降水,但是降水预报量级偏小,与实况降水稍有出入,在天气预报业务中有较好辅助作用和参考价值。     

将乐县“2019.6.9”大暴雨天气过程分析

文章对福建省三明市将乐县2019年6月9日出现暴雨到大暴雨天气发生、发展和演变过程进行了分析和预测应用。结果表明:500 hpa高空槽、850 hpa切变线是主要影响天气系统,物理量场K指数处在36~40中心内,沙氏指数处在负中心附近负数区负2线内,分析发现以上3个条件可以作为今后大暴雨天气预报的参考。     

7.16大暴雨过程分析

文中对造成湘潭市2006年7月16日大暴雨的天气形势、卫星云图、主要物理量场、单站要素等进行分析和总结，得出暴雨由西南急流输送大量的水汽和不稳定能量，高层辐散、低层辐合产生强烈的上升运动而产生。对今后的暴雨预报很有实际意义。     

东风波引起的特大暴雨成因分析

应用常规天气图、卫星云图资料和NCEP(1°×1°)再分析资料,对2010年10月1～9日海南省大范围持续性强降水天气过程进行分析研究。结果表明,强降水是在冷空气与热带低压外围云带交汇过程中产生的,冷空气从底层锲入,一方面与暖湿气流汇合产生辐合上升,另一方面抬升暖湿气流,使上升运动加强,降水增幅。表明东风波发生在低层,形成了明显的东南急流,为暴雨(或强降水)的发生提供了足够的水汽条件,弱冷空气的影响对降水起了增幅作用,850hPa水汽通量也反映了东南急流为此暴雨的发生提供了有力的水汽条件。     

2022年江西大暴雨回波面积识别特征分析

为了做好大暴雨天气的监测预警工作，文章使用MICAPS、自动气象站、雷达拼图等数据，采用天气学、雷达气象学等原理和回波面积自动识别等方法，对2022年江西6次大暴雨天气过程进行分析，结果表明：1)500 hPa低槽东移，低层辐合线、切变线与高空分流区重叠，大气层结不稳定，并伴有中等强度的对流有效位能和偏强K指数是江西大暴雨过程的基本天气系统和环境条件。2)大暴雨的回波具有絮状回波特征，在大范围混合性降水回波中有≥45 dBZ的回波单体、短带、回波带(团)存在，是造成短时强降水的主要回波系统；45 dBZ强回波顶高一般在6 km或以下，低质心特征明显。3)通过DBSCAN算法和散点轮廓算法计算出≥45 dBZ暴雨回波面积、回波强度、回波中心位置等特征，为预报方法提供接口数据。研究结果为江西大暴雨天气的监测预警提供了分析依据。     

宜春地区一次强降水天气过程分析

利用MICAPS资料,对2007-06-24-27宜春地区出现的一次强降水天气过程,就高空环流形势、中低层水汽条件和温度场分布特征进行分析,结果表明：高空低槽东移、副热带高压东退并南撤、中层低涡生成、中低层切变生成与维持的形式,这些动力条件易出现强降水天气。但宜春上游地区出现的高温形成的干暖气团较强,该温度脊伸到长江中下游地区,隔断了北方干冷空气与南方暖湿气流在本地的直接交汇,导致宜春未出现区域性暴雨,而出现局地强对流和强降水天气。同时因为干暖气团减弱了暖湿气流水汽的影响作用,又促使强对流天气出现强雷电特征。这些结果可对今后宜春地区强降水预报和气象服务提供有益的参考依据。     

鹰潭一次局地对流性大暴雨过程的成因分析

为了做好大暴雨的预报预警工作，文章使用FNL 1°×1°,MICAPS、加密自动气象站、雷达回波等多种观测资料，对2020-07-02鹰潭局地大暴雨过程进行分析。结果表明：1)气象925 hPa的高比湿区和地面辐合线极有利于鹰潭出现对流性暴雨；良好的水汽输送和聚集，高低空急流耦合作用形成的深厚上升运动，低层强烈的对流不稳定，为鹰潭出现对流性大暴雨提供了良好的水汽、动力和热力条件。2)强降水位置与地面冷出流的位置对应较好，强降水主要出现在冷出流与环境风形成的地面辐合线及地面暖区的前侧。3)大暴雨主要受多块强回波系统持续影响，回波在鹰潭都有明显的发展加强，主要是由于冷出流形成的偏北气流、环境西南气流以及东部走廊形成的偏东盛行风向在鹰潭持续维持。上述结果为鹰潭大暴雨的预报预警服务提供了分析依据。     

江西“2010.6.19”特大暴雨水汽输送过程分析

利用NCEP（1°×1°）再分析资料、常规气象观测资料和WRF中尺度数值模式,对2010-06-19江西出现的历史罕见特大暴雨天气水汽输送的过程进行分析。结果表明：特大暴雨天气过程的水汽输送源地以南海和孟加拉湾为主,强降水落区在水汽输送带左侧风向切变线附近。暴雨过程是由两次强降水天气过程组成：一次是19日02：00江西南部和福建南部交界处的中尺度系统北抬形成的赣北暴雨;另一次是19日20：00由湖南中尺度气旋及其后续的中尺度系统东移造成的大范围暴雨。利用WRF数值模式对整层水汽输送进行高分辨力数值模拟发现,暴雨落区出现在整层水汽输送最大值区域和梯度最大处,且整层水汽输送方向为西南-东北走向。     

“2013.6.27~29”鹰潭市连续性暴雨过程分析

使用常规天气、WebGIS雷达拼图、风廓线雷达和自动气象站等资料,采用物理描述、统计和对比分析等方法,对2013年6月27~29日鹰潭市出现的连续性大暴雨过程,就其对流性降水和持续性降水阶段的环流背景、中尺度系统、雷达回波特征、风廓线雷达特征,以及强降水特征进行分析,结果表明:27~29日的降水分为3个阶段,27日的强对流阶段中,热力、水汽条件均为最高,抬升条件较弱,强降水点分布零散,单点短时降水雨强大;28、29日热力条件近似,短时强降水点较多,区域平均降水量大;宜春风廓线雷达显示,西南急流的加强对鹰潭一带下游降水回波的加强有1~2h的提前预示作用,若同时有低压环流向下游移动,则预示作用更明显;大气低层的切变线和地面辐合线相交处,有利于对流单体生成和发展,良好的热力和水汽条件以及较大的垂直风切变有利于回波强度维持和发展。     

智能前大灯让司机不再惧怕雨雪路驾驶

据报道,7月4日美国卡耐基梅隆大学的一个研究团队开发出一种新的原型车前大灯系统,或称"智能大灯",能够在暴雨或暴风雪的天气下提高能见度,帮助司机安全回家。     

一次飑线(冰雹)天气过程中尺度分析

利用常规天气图、物理量、多普勒雷达Web GIS拼图、自动站雨量等资料,采用中尺度分析和特征提取方法,对2013-03-19~20日上饶市出现的一次大范围冰雹飑线过程进行分析,结果表明:高空西南小槽东移、中低层较强的西南急流和地面冷空气南下是此次冰雹飑线过程发生、发展和消亡的主要影响天气系统;冰雹飑线回波在发展演变中没有形成典型的"弓"状回波,飑线回波的走向和移动与其东部的中低层急流一致;同时出现冰雹和超短时强降水是这次冰雹飑线天气过程的重要特征,其回波强度达到65~70dBz,强回波梯度大;过程中CAPE几乎为0。中低层西南急流和强垂直风切变是这次冰雹飑线天气过程的重要动力和维持机制。     

蒸发器加盖观测方法及其效果研究

大雨和强风常常造成蒸发量缺测,采用蒸发器加盖观测方法能有效地防止蒸发量缺测。文章分别阐述了气象台站在配备专用雨量器和不配专用雨量器两种情况下,蒸发器加盖观测方法及蒸发量的计算方式。     

强风雨环境下高速列车运行安全特性

为确保高速列车在强风雨环境下安全运行,结合EULER-LAGRANGE方法和计算多体动力学方法,系统地研究风雨环境下高速列车的气动特性及运行安全特性。基于非球形雨滴,建立高速列车空气动力学计算模型,并验证计算模型的准确性,进而计算强风雨环境下作用于高速列车的气动载荷。建立高速列车车辆系统动力学模型,计算强风雨载荷作用下的高速列车运行安全特性。研究结果表明,在不同风速下,高速列车的侧力、升力、侧滚力矩及摇头力矩均随降雨强度的增加而增大,且与降雨强度近似成线性关系,对于点头力矩,当风速较小时,点头力矩随降雨强度的增加而增大,而当风速较大时,点头力矩随降雨强度的增加而减小。与单纯的强风环境相比,降雨使得高速列车的运行安全特性进一步恶化,在不同风速下,高速列车脱轨系数、轮重减载率、倾覆系数及轮轴横向力均随降雨强度的增加而增大,特别是当风速接近于临界风速时,降雨对高速列车运行安全特性的影响显著。当降雨强度为500 mm/h时,由不同运行安全指标确定的高速列车安全运行的临界风速降低2.3~4.2 m/s。研究结果可为高速列车在风雨环境下的安全限速提供参考。     

基于压电效应的雨量与雨滴谱检测

为了解决雨量及降雨微观特征同步监测的难题,提出基于压电效应的降雨参数感知方法。首先,利用阵列式压电换能器消除传感器的边界效应,准确测量雨滴下落末动量,利用标定响应函数实现雨滴粒径的测量;其次,提出基于电压真有效值信号的雨滴混叠识别方法,实现雨滴数量的估计;最后,综合雨滴粒径和数量获得雨滴谱,通过累加雨滴体积得到降雨量和降雨强度。数学仿真与实物实验表明,本方案可以自动连续测量记录雨滴数量、粒径大小、降雨量和实时降雨强度等信息,能够保证对于大雨、小雨以及降雨微观特征都具有较高的测量精度。