登陆热带气旋在鄱阳湖区的活动特征及原因分析

鄱阳湖流域是受登陆热带气旋（简称TC）影响最为频繁的内陆地区之一。利用中国气象局热带气旋年鉴资料、地面观测资料、中国气象局一日两次的常规探空资料以及NCEP/NCAR一日四次的2.5°×2.5°再分析资料,研究了过鄱阳湖TC的活动特征及其影响。首先统计1949~2012年进入鄱阳湖区域61个TC的活动特征发现,平均而言进入鄱阳湖地区的TC具有移速减慢,强度衰减变缓及降水增幅特征。大尺度环流场分析表明,登陆进入鄱阳湖区的TC处于太平洋副热带高压和东亚大陆高压之间的鞍形场中,引导气流减弱,水平风垂直切变减小,有利于其移速减慢、衰减减缓以及降水累计。几个典型TC个例的观测分析发现,TC降水降低了鄱阳湖区浅层土壤温度和低层大气温度及其日较差,但增加了土壤和空气湿度。鄱阳湖区域下垫面较高的地面热量有利于TC维持。而湖区对流有效位能在TC进入后明显降低,说明TC触发了该区域对流有效位能释放,有利于其降水增幅。     

近16年暖季青藏高原东部两类中尺度对流系统（MCS）的统计特征

利用日本高知大学提供的逐小时分辨率静止卫星云顶黑体亮温（TBB）资料,使用模式匹配算法对2000～2016年（2005年除外）暖季（5～9月）青藏高原东部的两类中尺度对流系统（MCS）进行了识别和追踪,并利用人工验证订正了结果。基于此,利用NOAA的CMORPH（Climate Prediction Center Morphing）降水资料和NCEP的CFSR（Climate Forecast System Reanalysis）再分析资料对高原东部两类MCS进行了统计和对比研究。研究发现,7月和8月是高原东部MCS生成最活跃的季节,然而,此两个月能够东移出高原MCS的比例最小;5月虽然MCS生成数最少,但是移出率高达近40%。对比表明,能够东移出高原的MCS（V-MCS）比不能移出的MCS（N-MCS）生命史更长,触发更早,短生命史个例占比更低。暖季各个月份,相比于N-MCS,V-MCS的对流更旺盛且发展更快,然而,由于其发生频数远低于N-MCS,总体而言,V-MCS对高原东部的降水贡献率仅为15%左右,是N-MCS相应数值的一半左右。高原东部两类MCS的环流特征差异显著,有利于V-MCS发生、维持和东移的因子主要位于对流层中低层（西风带短波槽、西风引导气流、低层风场切变）,而在对流层高层,N-MCS拥有更好的高空辐散条件（其对应的南亚高压更强）。     

1323号强台风菲特登陆后迅速衰亡的原因分析

利用中国气象局上海台风研究所最佳路径资料和NECP-FNL 1°×1°格点资料,分析了1323号强台风菲特(Fitow)登陆过程中环境条件、水汽和动能收支及其结构变化特征,研究其登陆后迅速消亡的原因。结果表明,"菲特"的消亡过程涉及与中纬度高空槽及另一台风的相互作用。登陆前,"菲特"从中纬度高空槽的相互作用中获得斜压位能,并从与另一台风丹娜丝(Danas)之间的偏东风低空急流中获得水汽输送,同时,高、低空急流的有利配置及较小的环境风垂直切变为其维持和发展提供有利条件。"菲特"登陆后,一方面与台风丹娜丝之间的水汽通道断裂失去潜热能的供应,另一方面冷空气侵入到台风中心,台风动能转化为斜压位能,同时高、低空风场配置加大其环境风的垂直切变,台风失去其结构特征而迅速消亡。     

2020年5月大气环流和天气分析

2020年5月主要的环流变化是北半球中高纬完成从冬季三波型向夏季四波型的转换,南海夏季风在第四候爆发。另外极涡呈单极偏心型分布,偏向北美一侧,强度略弱,西太平洋副热带高压强度较常年偏强,南支槽较常年偏弱。5月主要的天气气候特点是全国平均气温为17.2℃,较常年同期偏高1℃,为1961年以来历史同期第四高;全国平均降水量为68.5 mm,接近常年同期。月内我国共出现6次区域性暴雨天气过程;我国中东部出现1961年以来最早高温过程,多地最高气温突破当月历史极值;江淮、黄淮和云南等地出现中度到重度干旱;北方地区有2次沙尘天气过程。     

一次高原东移MCS与下游西南低涡作用并产生强降水事件的研究

基于加密自动站降水、葵花8卫星和ECMWF ERA5再分析等多种资料,本文对2018年6月17日08时至18日22时（协调世界时,下同）一次青藏高原（简称高原）中尺度对流系统（Mesoscale Convective System,简称MCS）东移与下游西南低涡作用并引起四川盆地强降水的典型事件进行了研究（四川盆地附近最大6小时降水量高达88.5 mm）。研究表明,本次事件四川盆地的强降水主要由高原东移MCS与西南低涡作用引起,高原MCS与西南低涡的耦合期是本次降水的强盛时段,暴雨区主要集中在高原东移MCS的冷云区。高原东移MCS整个生命史长达33 h,在其生命史中,它经历了强度起伏变化的数个阶段,总体而言,移出高原前后,高原MCS对流的重心显著降低,但对流强度大大增强。在高原MCS的演变过程中,四川盆地有西南低涡发展,该涡旋生命史约为21h,所在层次比较浅薄,主要位于对流层低层。西南低涡与高原MCS存在显著的作用,在高原MCS与西南低涡耦合阶段,两者的上升运动区相叠加直接造成了强降水。此后,由于高原MCS系统东移而西南低涡维持准静止,高原MCS与西南低涡解耦,西南低涡由此减弱消亡,东移高原MCS所伴随的降水也随之减弱。涡度收支表明,散度项是西南低涡发展和维持的最主导因子,此外,倾斜项是800 hPa以下正涡度制造的第二贡献项,而垂直输送项则是西南低涡800hPa以上正涡度增长的另一个主导项,这两项分别有利于西南低涡向下和向上的伸展。相关分析表明,在西南低涡发展期间,高原MCS中冷云面积（相当黑体亮度温度TBB≤?52°C）可以有效地指示西南低涡强度（涡度）的变化,超前两小时的相关最显著,相关系数可达0.83。     

华北地区强飑线的时空分布与发展移动特征

基于2013—2017年华北地区的雷达组合反射率因子数据和雷暴大风观测数据，总共识别了27次强飑线过程，对27次强飑线过程的时空分布及发展移动特征进行了统计分析。结果表明，华北地区强飑线最集中的时间为7月下旬至8月上旬，强飑线最强的时次集中于16:00—22:00；强飑线形成前40 dBz回波起始位置最集中的区域为山西、内蒙古和河北3省交界处附近，强飑线形成位置多在京津冀境内；山西东部到河北西部沿山一带是最长长度达到400 km以上且维持时长超过7 h的强飑线形成位置集中区域；40 dBz回波起始时间为02:00—07:59的强飑线平均形成时长最长，14:00—19:59的强飑线平均形成时长最短；强飑线的最长长度与发展时长及维持时长有较好的对应关系；回波起始时间为14:00—19:59的强飑线形成期移动距离较短但发展期移动距离较长，而回波起始时间为02:00—07:59的强飑线则相反；大多数强飑线发展期的移动速度要快于形成期移动速度。     

“23·7”华北特大暴雨过程雨强精细化特征及动力和热力条件初探

基于ERA5再分析资料、国家级和区域级地面气象观测、双偏振多普勒雷达、地面雨滴谱仪、闪电定位仪、风廓线雷达等多源观测资料，对“23·7”华北创纪录极端降水过程中雨强的精细化特征，导致极端降水的中尺度对流系统（MCS），极端降水的微物理特征及动力和热力条件进行了分析。结果表明：整个过程小时雨强表现出面弱点强的特点，局地小时、分钟级雨强具有极端性。雨强阶段性特征明显，2023年7月30日08：00至31日20：00（第二阶段）雨强最强，与多个β-MCS发展有关，并伴有后向传播及列车效应等中尺度过程，降水以中等直径、高浓度雨滴为主，具有一定量的低浓度大粒子雨滴样本，属于海洋性与大陆性混合型降水，暖云碰并与冰晶聚合融化过程共存。7月29日08：00至30日08：00（第一阶段）和7月31日20：00至8月2日08：00（第三阶段）雨强相对较小，对应于前者的MCS垂直伸展高度较低、强度不强，以暖云降水为主导，雨滴浓度高、直径中等，对应于后者的MCS发展强盛，但移动速度快，也具有海洋性与大陆性降水混合型降水特征。三个阶段的大气整层可降水量最大值均超过70mm，第一阶段天气尺度强迫强，对流有效位能（CAPE）在500J·kg-1左右，MCS发展高度相对较低；第二阶段后期天气尺度强迫有所减弱，但华北中南部对流不稳定能量再次重建，上游地区CAPE较第一阶段有所增大（600～1000J·kg-1），导致极端降水的 MCS发展为深厚湿对流系统，雨强明显增大；第三阶段天气尺度强迫明显减弱，低层偏南风脉动辐合和大的CAPE为MCS强烈发展提供了有利条件。