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对流层高层冷涡对“21·7”河南持续性极端暴雨影响分析

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气象 2022年第5期48卷 545-555页

作者：蔡芗宁陈涛谌芸符娇兰胡宁国家气象中心北京100081 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519082

2021年7月17—22日河南出现历史罕见持续性特大暴雨,期间我国东部海区上空的对流层高层冷涡(upper tropospheric cold low,UTCL)与河南降水几乎同步增强,对降水天气形势发展存在影响。强降水过程期间河套高空短波槽、黄淮高压脊、UTCL... 详细信息

2021年7月17—22日河南出现历史罕见持续性特大暴雨,期间我国东部海区上空的对流层高层冷涡(upper tropospheric cold low,UTCL)与河南降水几乎同步增强,对降水天气形势发展存在影响。强降水过程期间河套高空短波槽、黄淮高压脊、UTCL以及日本海阻塞高压形成准静止波列,环流系统异常稳定,由于UTCL在我国东部海区上空停滞,导致西风急流在河南及其以东地区形成大尺度持续性辐散分流。河南暴雨高空辐散区的建立和增强与UTCL西侧的西北风急流增强直接相关;UTCL东侧急流增强了台风烟花的高层流出,有利于台风加强进而影响河南暴雨区水汽输送;UTCL引起的高空下沉运动增强了副热带高压的稳定性,间接增强了从东部海区向河南的偏东风水汽输送。UTCL数值预报不确定性较大,随着预报时效临近,UTCL环流中心不断向偏北方向调整、强度增强,对应河南暴雨落区有向东调整的趋势。集合预报成员中强、弱UTCL环流分组对比表明,较强的UTCL环流有利于增强河南上空的反气旋性辐散流出,对降水增强较为有利,基于集合预报敏感性的诊断进一步证实了上述结论。

关键词：对流层高层冷涡(UTCL) 极端暴雨集合预报

2011年3—5月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验

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气象 2011年第8期37卷 1026-1030页

作者：蔡芗宁国家气象中心北京100081

为了更好地应用T639模式中期预报产品,对2011年3—5月T639模式96小时预报产品进行了天气学检验,并与ECMWF、日本模式进行了对比分析。结果表明:三种模式均对亚洲中高纬环流形势的调整和演变具有较好的预报性能。综合来看,ECMWF模式对各... 详细信息

为了更好地应用T639模式中期预报产品,对2011年3—5月T639模式96小时预报产品进行了天气学检验,并与ECMWF、日本模式进行了对比分析。结果表明:三种模式均对亚洲中高纬环流形势的调整和演变具有较好的预报性能。综合来看,ECMWF模式对各系统及要素的预报最接近实况;日本模式和T639模式次之。另外,选取了2011年4月28-30日的沙尘天气个例进行分析,发现日本模式对于引发此次沙尘天气的地面高压系统的中期预报指示意义最好。

关键词： T639模式,中期天气预报,天气学检验

2012年9—11月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验

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气象 2013年第2期39卷 253-258页

作者：蔡芗宁国家气象中心北京100081

为更好地应用中期数值预报模式产品,对2012年9—11月T639模式120 h预报产品进行了天气学检验,并与ECMWF、日本模式进行了对比分析。结果表明:3种模式在120 h时效对亚洲中高纬大尺度环流的调整和演变以及转折性、灾害性等重大天气过程均... 详细信息

为更好地应用中期数值预报模式产品,对2012年9—11月T639模式120 h预报产品进行了天气学检验,并与ECMWF、日本模式进行了对比分析。结果表明:3种模式在120 h时效对亚洲中高纬大尺度环流的调整和演变以及转折性、灾害性等重大天气过程均具有较强的预报指示意义。综合来看,ECMWF模式对各影响系统及要素的预报最接近实况;日本模式和T639模式次之;ECMWF模式对1223号热带风暴山神的120 h转向预报较为成功,具有很好的参考价值;只是对于登陆前的偏北分量预报较弱。而T639和日本模式对"山神"的转向预报偏差较大。

关键词： T639模式中期天气预报天气学检验

2009年9—11月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验

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气象 2010年第2期36卷 130-135页

作者：蔡芗宁国家气象中心北京100081

为更好地应用T639模式中期预报产品,对2009年9—11月T639模式96小时预报产品进行了天气学检验,并与ECMWF、日本模式进行了对比分析。结果表明:3种模式均对亚洲中高纬环流形势的调整和演变具有较好的预报性能。综合来看,ECMWF模式对各系... 详细信息

为更好地应用T639模式中期预报产品,对2009年9—11月T639模式96小时预报产品进行了天气学检验,并与ECMWF、日本模式进行了对比分析。结果表明:3种模式均对亚洲中高纬环流形势的调整和演变具有较好的预报性能。综合来看,ECMWF模式对各系统及要素的预报最接近实况;日本模式和T639模式次之;ECMWF模式对0917号热带风暴芭玛(Parma)的预报较为成功,T639模式稳定性较差,而日本模式对"芭玛"的预报无论是路径还是强度都存在较大偏差。

关键词： T639模式中期天气预报天气学检验

北方风沙肆虐南方雨水丰沛——2006年4月——

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气象 2006年第7期32卷 121-125页

作者：蔡芗宁中央气象台北京100081

2006年4月，全国平均气温比常年同期偏高，全国平均降水量接近常年同期。月内，冷空气活动频繁，我国北方地区共出现了7次沙尘天气过程，其中有3次强沙尘暴过程；全国共出现了5次强降水过程，江淮、江南等地的部分地区出现了暴雨或大暴... 详细信息

2006年4月，全国平均气温比常年同期偏高，全国平均降水量接近常年同期。月内，冷空气活动频繁，我国北方地区共出现了7次沙尘天气过程，其中有3次强沙尘暴过程；全国共出现了5次强降水过程，江淮、江南等地的部分地区出现了暴雨或大暴雨；华北北部和东部、西北地区东北部以及内蒙古中部、云南北部等地的干旱持续或发展。

关键词：北方地区风沙雨水南方强沙尘暴华北北部平均降水量强降水过程内蒙古中部平均气温

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边界层参数化及其在中尺度数值模式中的应用

边界层参数化及其在中尺度数值模式中的应用

作者：蔡芗宁南京气象学院

学位级别：硕士

边界层参数化过程是中尺度数值天气预报模式中次网格尺度参数化过程之一，多年来一直是人们关注的问题。在中尺度模式、大气环流模式、中长期天气预报模式及模拟气候变化的数值模式中，人们已经注意到边界层所起的作用。因此各种边界层... 详细信息

边界层参数化过程是中尺度数值天气预报模式中次网格尺度参数化过程之一，多年来一直是人们关注的问题。在中尺度模式、大气环流模式、中长期天气预报模式及模拟气候变化的数值模式中，人们已经注意到边界层所起的作用。因此各种边界层方案也纷纷应用于上述模式中，得出了许多有意义的研究成果。尽管边界层的研究已取得了许多成果，提出了各种精度的参数化方案，但许多方案还处于单点试验阶段。由于边界层参数化方案的多种多样性，也就存在着各自的优点，同时也存在着各自的局限性，至今没有一个定论。因此有必要从实践中总结出一个最佳方案。如果能将该方案进一步改进和发展，进而并入一个有良好性能的中尺度模式，那么，可以预期，其模拟结果，特别是行星边界层的模拟将会得到显著改进。这是边界层气象服务于实践的重要方面，也是本文的主要目的。本文首先对2003年7月4-5日突袭南京的一场特大暴雨，采用非静力中尺度数值模式(MM5)进行模拟，并着重研究了不同边界层参数化方案对雨量中心强度、雨区分布、垂直速度、散度、涡度、水汽通量散度以及θ场的影响。结果表明：在不同的边界层参数化方案下，垂直速度场、水汽通量散度场、涡度场、水平风场的散度以及θ场都表现出不同的特征;合理边界层方案的引入对预报效果有明显的改进。结合边界层和自由大气的动力、热力结构进行了综合分析，给出了边界层作用与自由大气动力、热力结构的配置情况，说明这种配置对暴雨的形成是至关重要的。 “雅安天漏”是川西的一个特殊降水现象，降水强度大、尺度小，多为局地性降水。本文以MM5模式模拟分析“雅安天漏”为代表，着重研究了不同边界层参数化方案对雨量中心强度、雨区分布的影响以及雅安暴雨时的纬向垂直环流结构。结果表明：复杂地形条件下，特别是降水有明显日变化的地区，边界层的作用是十分重要的，这在暴雨时的纬向垂直环流结构中表现地非常明显。不同的边界层参数化方案对雨量中心强度、雨区分布、散度和涡度的预报均有一定的影响。从各种物理量的预报结果和配置来看，MRF方案的预报结果最接近实况。从6种不同方案对暴雨过程预报的实验看，不同的边界层参数化方案对雨带特征的模拟都具有一定的能力，同时模式模拟的降水对参数化方案的选取是敏感的，不同的参数化方案模拟出的降水范围和雨量分布有所差异，主要表现在降雨量中心强度及雨区分布上。边界层参数化对天气形势场的预报影响不明显，但对降水中心强度及雨区分布都有较大影响。暴雨的发生发展，不仅依赖于大尺度形势场，而且与边界层过程有着紧密联系，边界层方案是影响暴雨模拟的敏感因子。在上述个例试验的基础上，选了一个预报效果相对较好的边界层参数化方案MRF方案，移植到高保真非静力区域模式(FNHRM，钟青等)中。目前正在把WRF模式中的M灯方案移植到FNHRM模式中，再选取一些个例进行检验，以便在新的动力框架下，察看行星边界层方案的性能。

关键词：边界层参数化,暴雨,数值模拟,“雅安天漏”,复杂地形

2008年6—8月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验

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气象 2008年第11期34卷 111-116页

作者：蔡芗宁国家气象中心北京100081

为更好地应用T639模式中期预报产品,对2008年6—8月T639模式进行天气学检验,并与ECMWF、日本模式进行了对比分析。结果表明:3种模式均对亚洲中高纬环流形势的调整和演变具有较好的预报性能。综合来看,ECMWF模式对各系统及要素的预报最... 详细信息

为更好地应用T639模式中期预报产品,对2008年6—8月T639模式进行天气学检验,并与ECMWF、日本模式进行了对比分析。结果表明:3种模式均对亚洲中高纬环流形势的调整和演变具有较好的预报性能。综合来看,ECMWF模式对各系统及要素的预报最接近实况;日本模式和T639模式稍差,稳定性不如ECMWF模式;特别是T639模式对0808号台风凤凰(FUNG-WONG)路径及强度的预报与实况差异较大,而ECMWF及日本模式预报相对准确。

关键词： T639模式中期天气预报天气学检验

2011年6—8月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验

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气象 2011年第11期37卷 1448-1452页

作者：蒋星蔡芗宁国家气象中心北京100081

为更好地应用数值模式中期预报产品,对2011年6—8月T639模式进行天气学检验,并与ECMWF、日本模式进行了对比分析。结果表明:三家模式均对亚洲中高纬环流形势的调整和演变具有较好的预报性能。综合来看,ECMWF模式对大尺度环流形势、影响... 详细信息

为更好地应用数值模式中期预报产品,对2011年6—8月T639模式进行天气学检验,并与ECMWF、日本模式进行了对比分析。结果表明:三家模式均对亚洲中高纬环流形势的调整和演变具有较好的预报性能。综合来看,ECMWF模式对大尺度环流形势、影响天气系统及要素的预报最接近实况;日本模式和T639模式稍差,稳定性也不如ECMWF模式。对1109号台风梅花(MUIFA)的路径及强度预报,三家模式的预报效果均不理想,T639模式对"梅花"登陆后的预报与零场较接近,而ECMWF模式及日本模式预报相对较差。

关键词： T639模式 ECMWF 日本模式中期天气预报天气学检验

2010年3—5月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验

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气象 2010年第8期36卷 106-110页

作者：蔡芗宁国家气象中心北京100081

为更好地应用T639模式中期预报产品,对2010年3—5月T639模式96小时预报产品进行了天气学检验,并与ECMWF、日本模式进行了对比分析。结果表明:三种模式均对亚洲中高纬环流形势的调整和演变具有较好的预报性能。综合来看,ECMWF模式对各系... 详细信息

为更好地应用T639模式中期预报产品,对2010年3—5月T639模式96小时预报产品进行了天气学检验,并与ECMWF、日本模式进行了对比分析。结果表明:三种模式均对亚洲中高纬环流形势的调整和演变具有较好的预报性能。综合来看,ECMWF模式对各系统及要素的预报最接近实况;日本模式和T639模式次之。另外,选取了2010年3月19—22日的沙尘天气个例进行分析,发现日本模式对于引发此次沙尘天气的地面强风的中期预报指示意义最好。

关键词： T639模式中期天气预报天气学检验