豫北“21·7”极端暴雨过程特征及成因分析

利用探空、地面自动站、多普勒雷达等观测资料及ERA5再分析产品,对2021年7月17—22日豫北地区的极端暴雨过程进行分析。结果表明,极端暴雨过程具有强降水持续时间长、降水强度极端及地形影响明显等特征。极端暴雨过程发生于稳定的大尺度天气形势下,在日本海高压西伸及台风烟花(2106号)、查帕卡(2107号)西北行背景下,黄淮低涡外围加强北上的东南急流/偏南急流为强降水的发生提供了异常充足的水汽、能量条件,对流层中低层暖湿平流强迫、叠加地形影响的强动力辐合抬升作用及低空弱冷空气扩散南下是形成强降水的重要条件,而大气“强-弱-强-弱”的对流不稳定层结特征转化说明强降水过程中存在着两种互补的物理机制。不同阶段极端短时强降水(小时降水量≥50 mm)对流系统的形态结构和发展演变特征不同,但从雷达回波的垂直分布来看,系统均具有“低质心”特征,质心强度≥55 dBz且≥50 dBz强回波垂直伸展至5～8 km、持续时间1 h以上。强降水对流系统在太行山前30 km左右范围内的后向发展特征明显,一方面与地面西行偏东风/东北风在太行山绕流作用下形成的地形辐合线不断南伸有关,另一方面也与强降水冷池效应促使...     

河南一次大范围强风暴天气特征综合分析

利用常规和加密实时探测资料,对河南一次大范围强风暴天气过程进行了综合分析,结果表明:这是一次东北冷涡稳定维持,河南受强西北气流影响下的一次大范围强对流天气.高空冷平流,近地面层有暖中心,大的对流有效位能是强风暴天气发生的不稳定层结条件;地面辐合线后东路弱冷空气扩散是强天气的触发机制.中等到强的垂直风切变有利于对流风暴的...     

2003年两场暴雨过程中物理量对比分析

从天气学背景、物理量诊断及雷达回波等方面 ,分析了2003年6月29日20时～30日08时和7月21日08～20时河南省出现的区域暴雨过程,结果表明两次过程有相似的天气背景,有冷空气影响及强低层辐合、高层辐散的动力学结构.二者降水性质上不同,前者以系统性稳定降水为主,后者伴有对流性降水发生.     

多组判别分析在概率天气预报中的应用

介绍了多组判别分析在概率天气预报中的使用方法及其在降水概率预报中的应用情况。     

2003年淮河上游区域暴雨的水汽特征

利用合成平均天气图资料和T213数值预报产品物理量中的水汽因子,对2003年6～7月出现在淮河上游的5次暴雨过程的水汽条件进行了分析,结果表明水汽分别来自孟加拉湾和南海;暴雨产生前后,850～500 hPa三层中均以850 hPa水汽含量最大,且辐合亦最明显;当850 hPa和700 hPa天气图上分别在桂林到长沙和昆明到贵阳有＞200×10-4kg·s-1·m-1·hPa-1和＞100×10-4kg·s-1·m-1·hPa-1的水汽通量大值中心,且上游风速又大于下游时,可考虑未来24 h淮河暴雨的产生;当T213数值产品中淮河上游区域的相对湿度、比湿和水汽通量的预报值大于诊断量的临界值的绝对值时,亦可作为暴雨预报的参考依据.     

河南省近40年地表干湿状况及变干趋势研究

使用1961～2000年河南省75个站的月降水量、月平均气温和相对湿度资料,计算了各站历年的湿润度指数,并在对该指数聚类分析的基础上对河南省进行了干湿区划.结果表明：河南全区可分为5个气候区,各区的地表干湿状况具有一定的差异;就平均而言,全区地表呈缓慢变干的趋势,这种状况可能是由于降水量减少和温度升高造成的.     

郑州地区城市化对一次暴雨过程影响的模拟研究

近年来郑州地区城市化迅速发展,为分析郑州地区城市下垫面扩张对天气过程,特别是暴雨过程的影响,本文利用城市冠层模式(UCM)与WRF3.7模式耦合对2017年5月22日的暴雨过程进行模拟研究。通过改变模式下垫面,设计3组敏感性试验,分别是原始USGS下垫面(方案1),郑州市内5区改为城市(方案2),郑州市行政区范围内都改成城市(方案3)。结果表明,WRF模式能够较好地模拟出这次暴雨的时空分布特征,总体上城市下垫面扩张增强了此次暴雨过程在郑州地区的降水,但对降水的影响分布不均,对城市中心及其上风方向的巩义、荥阳地区的影响更为明显。郑州地区城市化使得城市区域感热通量增加,边界层高度升高,垂直速度增强,有利于城市边界层大气中不稳定能量的积聚,有助于强降水的发生发展。同时,城市下垫面扩张使得城区水汽蒸发减少,潜热通量降低,影响水汽通量的分布,部分地区的水汽条件变差,不利于降水的发生发展。     

河南水灾变化及典型水灾年大气环流异常特征分析

利用河南1950-2007年的逐年水灾统计数据,对水灾年的时间特征进行分析,并对典型水灾年大气环流的异常特征进行分析,结果表明:在1950-2007年的58 a中,河南年年都出现水灾,全省水灾受灾面积66.7万hm2的有28年;66.7万hm2的有30年,约2年一遇;受灾面积133.3万hm2的有17年,约4年一遇;333.3万hm2的有4年,约15年一遇。在河南的典型水灾年,中高纬度的长波和南支系统都有很强的稳定性;亚洲中高纬阻塞形势非常明显,在西西伯利亚上空出现了强烈的偏北风分量,因而冷空气暴发南下非常频繁;副热带高压脊线在24°N左右,584 dgpm线呈西南东北走向,将来自孟加拉湾和南海的充沛水汽带到内陆。河南省正处于来自北方的冷空气和南支系统带来的暖湿气流交汇的区域,这是造成河南省出现严重水灾的主要原因。     

一次弱环境场下的郑州局地暴雨预报难点分析

2009年8月4日夜间,郑州市区发生了一次局地暴雨天气。此次暴雨历时短、强度大,但发生前影响系统较弱,有一定的预报难度。利用常规的高空、地面资料,卫星、雷达和自动站资料及NCEP资料对这次过程的诊断分析结果表明:这次局地暴雨没有强的水汽输送,也没有明显的辐合辐散,不属于郑州典型的强降水过程,而是具有明显的中尺度特征。郑州市低层高温、高湿积累了不稳定能量;弱冷空气的入侵及地面中气旋的生成,触发了不稳定能量的释放,从而形成这次暴雨。