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Analysis of Paths and Sources of Moisture for the South China Rainfall during the Presummer Rainy Season of 1979–2014

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Journal of Meteorological Research 2018年第5期32卷 744-757页

作者： yangruixue chen Yali LUO State Key Laboratory of Severe Weather Chinese Academy of Meteorological SciencesBeijing 100081 University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049 Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters Nanjing University of Information Science&TechnologyNanjing 210044

The paths and sources of moisture supplied to South China during two periods of the presummer rainy season （April-June） of 1979-2014, i.e., before and after the onset of the summer monsoon over the South China Sea （SCS）, are investigated by using the Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory （HYSPLIT） model. During the premonsoon-onset period, the moisture transport trajectories are clustered into 6 groups, with four ocean-originating paths providing 83.9% and two continent-originating paths （originating over Lake Baikal and the Persian Gulf） con- tributing the remaining 16.1% of the total moisture. The two Pacific-originating paths, from the western Pacific Ocean and the East China Sea, combined account for about 46%, the SCS-originating path contributes about 24.3%, while the Bay of Bengal-originating path accounts for 13.6% of the total moisture over South China. The trajectories during the postmonsoon-onset period are clustered into 4 groups, with three southwesterly paths （from the Arabian Sea, the central Indian Ocean, and the western Indian Ocean, respectively） accounting for more than 76% and the sole Pacific-originating path accounting for 23.8% of the total moisture. The formation of the moisture transport tra-jectories is substantially affected by the topography, especially the Tibetan Plateau and the Indian and Indo-China Peninsulas. The SCS region contributes the most moisture during both periods （35.3% and 31.1%）. The Pacific Ocean is ranked second during the former period （about 21.0%） but its contribution is reduced to 5.0% during the lat-ter period, while the contribution from the Bay of Bengal and the Indian Ocean combined increases from 17.1% to 43.2%.

关键词： presummer rainy season South China the Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory （HYSPLIT） model water vapor path moisture source

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Science and Prediction of Heavy Rainfall over China:Research Progress since the Reform and Opening-Up of New China

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Journal of Meteorological Research 2020年第3期34卷 427-459页

作者： Yali LUO Jisong SUN Ying LI Rudi XIA Yu DU Shuai YANG Yuanchun ZHANG Jing chen Kan DAI Xueshun SHEN Haoming chen Feifan ZHOU Yimin LIU Shenming FU Mengwen WU Tiangui XIAO yangruixue chen Huiqi LI Mingxin LI State Key Laboratory of Severe Weather Chinese Academy of Meteorological SciencesChina Meteorological AdministrationBeijing 100081 Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters Nanjing University of Information Science&TechnologyNanjing 210044 School of Atmospheric Sciences and Guangdong Province Key Laboratory for Climate Change and Natural Disaster StudiesSun Yat-sen UniversityGuangzhou 519082 Key Laboratory of Cloud–Precipitation Physics and Severe Storms Institute of Atmospheric PhysicsChinese Academy of SciencesBeijing 100029 National Meteorological Center China Meteorological AdministrationBeijing 100081 State Key Laboratory of Numerical Modeling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics Institute of Atmospheric PhysicsChinese Academy of SciencesBeijing 100029 Zhejiang Institute of Meteorological Sciences Zhejiang Meteorological BureauHangzhou 310008 School of Atmospheric Sciences Chengdu University of Information TechnologyChengdu 610225 Institute of Heavy Rain China Meteorological AdministrationWuhan 43020510 Institute of Tropical and Marine MeteorologyChina Meteorological Administration Guangzhou 510640 Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory(Zhuhai) Zhuhai 519082 University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049 CAS Center for Excellence in Tibetan Plateau Earth Sciences Chinese Academy of Sciences(CAS)Beijing 100101

This paper reviews the major progress on development of the science and prediction of heavy rainfall over China since the beginning of the reform and opening-up of new China(roughly between 1980 and 2019).The progress of research on the physical mechanisms of heavy rainfall over China is summarized from three perspectives:1)the relevant synoptic weather systems,2)heavy rainfall in major sub-regions of China,and 3)heavy rainfall induced by typhoons.The development and application of forecasting techniques for heavy rainfall are summarized in terms of numerical weather prediction techniques and objective forecasting methods.Greatly aided by the rapid progress in meteorological observing technology and substantial improvement in electronic computing,studies of heavy rainfall in China have advanced to investigating the evolution of heavy-rain-producing storms and observational analysis of the cloud microphysical features.A deeper and more systematic understanding of the synoptic systems of importance to the production of heavy rainfall has also been developed.Operational forecast of heavy rainfall in China has changed from subjective weather event forecasts to a combination of both subjective and objective quantitative precipitation forecasts,and is now advancing toward probabilistic quantitative precipitation forecasts with the provision of forecast uncertainty information.

关键词： heavy rainfall reform and opening-up of new China physical mechanisms forecasting techniques

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西南山区5-8月产生突发性暴雨事件的中尺度对流系统的时空分布特征

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气象学报 2022年第1期80卷 21-38页

作者：王婧羽崔春光陈杨瑞雪王晓芳中国气象局武汉暴雨研究所/暴雨监测预警湖北省重点实验室武汉430205 成都信息工程大学大气科学学院成都610225

利用逐时的风云静止卫星黑体亮温(TBB)资料和国家级地面站降水观测资料,根据中尺度对流系统(MCS)的逐时云顶覆盖范围是否包含突发性暴雨事件,识别出2010-2018年5-8月与中国西南山区突发性暴雨事件相关的中尺度对流系统(AHR-MCS),并得到... 详细信息

利用逐时的风云静止卫星黑体亮温(TBB)资料和国家级地面站降水观测资料,根据中尺度对流系统(MCS)的逐时云顶覆盖范围是否包含突发性暴雨事件,识别出2010-2018年5-8月与中国西南山区突发性暴雨事件相关的中尺度对流系统(AHR-MCS),并得到其统计特征。结果表明,该地区AHR-MCS在7月出现最频繁,存在四川盆地(SR-A)、湖南西部(SR-B)、广西北部(SR-C)和贵州西南部(SR-D)4个不连续的频发区。经向扰动环流、整层水汽通量的异常辐合、低层更强的暖湿气流及其引起的偏强对流层低层风垂直切变(6-8月)是AHR-MCS出现和维持的有利条件。AHR-MCS是西南山区内生命期更长的那部分中尺度对流系统,主要移动方向偏东,但位置偏西(东)的SR-A、SR-D(SR-B、SR-C)频发区域内向东偏南(东偏北)方向移动得更多。成熟时,SR-A的发展高度更低,面积更小,SR-B和SR-C的云顶面积更大而SR-D则云顶高度更高。AHR-MCS的日变化呈现明显的单峰结构,20-23时(北京时)达到峰值,其中生命期越长的生成(成熟)峰值出现时间越晚。对于不同频发区,SRA和SR-D也是单峰结构,但由于受大地形的热力影响前者生成(成熟)峰值明显晚于后者6(8) h;其余两个区域则呈现多峰结构。AHR-MCS对应的最大小时降水更易出现在发展阶段,与最低TBB出现的时间对应关系更好,早于成熟时;位置则多分布在相对于对流云团形心的第Ⅰ、Ⅲ象限;不仅容易出现在TBB低值区(低于-51℃)还常出现在TBB的梯度大值区(超过0.4℃/km),且两者占比相当。

关键词：西南山区突发性暴雨事件中尺度对流系统统计特征

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泸定地区夏季雨滴谱特征研究

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成都信息工程大学学报 2023年第6期38卷 701-708页

作者：彭霆威郑佳锋唐鑫王莹珏陈杨瑞雪成都信息工程大学大气科学学院/高原大气与环境四川省重点实验室四川成都610225

为进一步认识四川盆地西部山区的降水微物理特征,利用泸定地区2019年5-7月Parsivel 2型激光雨滴谱仪的观测资料,研究不同强度降水和不同类型降水的雨滴谱特征及差异,提出有助于提高本地降水预报业务的雷达反射率因子、质量加权平均直径... 详细信息

为进一步认识四川盆地西部山区的降水微物理特征,利用泸定地区2019年5-7月Parsivel 2型激光雨滴谱仪的观测资料,研究不同强度降水和不同类型降水的雨滴谱特征及差异,提出有助于提高本地降水预报业务的雷达反射率因子、质量加权平均直径、标准化截距参数与降水强度(Z-R、D_(m)-R、Nw-R)关系和Gamma形状参数与斜率参数(μ-λ)关系。结果表明:随雨强逐渐增大,该地区的雨滴谱逐渐增宽,雨滴数浓度也逐渐增大,雷达反射率因子Z、液态含水量W、质量加权平均直径D_(m)、雨滴总数浓度N_(T)、标准化截距参数Nw也都逐渐增大,但形状参数μ和斜率参数λ则逐渐减小。泸定地区夏季层状云降水占比大,对流云降水占比小,但对流云降水的大雨滴数浓度普遍都高于层状云降水,前者的R、W、Z、N_(T)、D_(m)也都大于后者,前者平均雨滴谱更宽,但谱倾斜率更小。

关键词：泸定地区雨滴谱特征层状云降水对流云降水 Z-R关系 μ-λ关系

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广州“5·22”致灾特大暴雨的多源资料分析——从天气尺度背景到γ-中尺度涡旋

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成都信息工程大学学报 2023年第3期38卷 330-339页

作者：张佳华罗亚丽高艳宇肖天贵张宇陈杨瑞雪成都信息工程大学大气科学学院四川成都610225 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081

为提高对季风海岸极端降水成因机制的认识,利用分钟-公里级分辨率资料,采用双偏振雷达定量降水估计和定量识别中涡旋(MV)的方法,分析2020年5月21日夜间至22日清晨珠三角地区致灾特大暴雨的多尺度特征与机制。结果表明:该事件8 h累积降... 详细信息

为提高对季风海岸极端降水成因机制的认识,利用分钟-公里级分辨率资料,采用双偏振雷达定量降水估计和定量识别中涡旋(MV)的方法,分析2020年5月21日夜间至22日清晨珠三角地区致灾特大暴雨的多尺度特征与机制。结果表明:该事件8 h累积降水最大397 mm,48站次录得>75 mm/h极端小时降雨(EXHP);在天气尺度低空切变线及其南侧强劲的暖湿西南气流影响下,强降水对流的入流空气的CAPE约3000 J/kg,CIN不超过10 J/kg,LCL约300 m,可降水量超过70 mm;降水产生的弱偏北气流和来自热带洋面的偏南气流对峙,形成准静止的中尺度锋区,其抬升作用使对流得以维持;6个低层MV与EXHP伴随,MV强度弱,主要出现在地面中尺度切变线附近,弱冷池的南缘、近地面辐合中心,大多数时刻MV跟逐6 min累积雨量的大值没有空间相关。

关键词：华南前汛期极端降水多尺度特征 γ-中尺度涡旋分钟一公里级分辨率观测资料

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中国暴雨的科学与预报:改革开放40年研究成果

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气象学报 2020年第3期78卷 419-450页

作者：罗亚丽孙继松李英夏茹娣杜宇杨帅张元春陈静代刊沈学顺陈昊明周菲凡刘屹岷傅慎明吴梦雯肖天贵陈杨瑞雪黎慧琦李明鑫中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 中山大学大气科学学院/气候变化与自然灾害研究广东省重点实验室珠海519082 中国科学院大气物理研究所云降水物理与强风暴重点实验室北京100029 国家气象中心北京100081 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 浙江省气象科学研究所杭州310008 成都信息工程大学大气科学学院成都610225 中国气象局武汉暴雨研究所武汉430205 中国气象局广州热带海洋气象研究所广州510640 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519082 中国科学院大学北京100049 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101

总结了改革开放以来中国学者在暴雨科学与预报领域取得的重要研究进展和主要成果。其中,暴雨机理研究成果从重要天气系统、中国主要区域的暴雨、台风暴雨等3个方面分别进行综述,而暴雨预报技术研发与应用则从中国数值天气预报发展和暴... 详细信息

总结了改革开放以来中国学者在暴雨科学与预报领域取得的重要研究进展和主要成果。其中,暴雨机理研究成果从重要天气系统、中国主要区域的暴雨、台风暴雨等3个方面分别进行综述,而暴雨预报技术研发与应用则从中国数值天气预报发展和暴雨预报客观方法两方面进行归纳。

关键词：暴雨研究进展改革开放物理机制预报技术

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