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中日联合华南暴雨野外科学试验与研究

中国科技成果 2010年第3期11卷 24-24页

作者：张人禾中国气象科学研究院

1立项背景暴雨是我国的主要气象灾害之一，造成我国巨大的经济损失与人员伤亡。因此，加强对我国南方暴雨的野外科学试验与研究，对了解暴雨形成机理，提高对这类空间尺度小、时间尺度短的中尺度暴雨的监测与预测能力，为各级政府和广... 详细信息

1立项背景暴雨是我国的主要气象灾害之一，造成我国巨大的经济损失与人员伤亡。因此，加强对我国南方暴雨的野外科学试验与研究，对了解暴雨形成机理，提高对这类空间尺度小、时间尺度短的中尺度暴雨的监测与预测能力，为各级政府和广大人民群众提供更为可靠的决策科学依据。

关键词：华南暴雨科学试验中尺度暴雨气象灾害人员伤亡经济损失形成机理空间尺度

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“0866”华南特大暴雨灾害的综合诊断

科学通报 2017年第13期62卷 1410-1421页

作者：李博刘黎平王改利华灯鑫陈超黄翠银西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 广东省气象台广州510080 广西壮族自治区气候中心南宁530022

借助加密观测资料、雷达组网拼图资料、雷达风场反演资料以及模式模拟资料等,采用综合诊断方法集中研究2008年6月5~7日发生在广东和广西的特大暴雨.目的是探寻暴雨中尺度特征与发生机理,并将较高时空密度的非常规观测资料用于综合诊断... 详细信息

借助加密观测资料、雷达组网拼图资料、雷达风场反演资料以及模式模拟资料等,采用综合诊断方法集中研究2008年6月5~7日发生在广东和广西的特大暴雨.目的是探寻暴雨中尺度特征与发生机理,并将较高时空密度的非常规观测资料用于综合诊断研究中,以有效构建暴雨发生物理模型的可行性探索.(1)此次暴雨是在独特的南支高空急流与低空急流耦合背景下,由涡旋及其东南象限频繁出现的中尺度对流系统(meso-scale convective system,MCS)共同导致;(2)不同于常见的影响华南的中纬度涡旋,此次涡旋来自低纬季风槽中,季风涌携带涡度、水汽、能量不断侵入涡旋东南侧并增强这里的西南风,致使此处汇集有利的物理要素并成为MCS频发的关键区,以水平散度项为主的动力因子对涡旋的形成及初期发展具有重要作用,而以潜热为主的热力因子则促使了涡旋向强盛期发展,涡旋发生发展过程中存在正反馈;(3)MCS体内存在西南气流与偏东气流,两支气流辐合并构成西南-东北向的带状对流云团,云团内部具有更细致的非对称流场结构,流场决定MCS呈现非对称的动热力结构特征、并导致强降雨发生于要素极值区;(4)MCS内强劲的?中尺度西南风速核促使不断积聚的对流有效位能(convective available potential energy,CAPE)最终得到释放,对流降雨由此爆发,频繁生成于带状云团东北侧的更小尺度对流单体直接造成了暴雨中心的雨量峰值;(5)综合诊断方法可以在探索暴雨精细结构特征中发挥关键作用.

关键词：涡旋中尺度对流系统(MCS) 华南暴雨高分辨资料综合诊断

“98.5”华南前汛期暴雨中尺度系统发生发展的动力、热量和水汽收支诊断

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高原气象 2006年第1期25卷 45-51页

作者：文莉娟程麟生左洪超吕世华兰州大学大气科学学院甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室甘肃兰州730000

为进一步了解华南暴雨的形成机理,利用MM5模式输出的高时空分辨率资料,对“98.5”华南暴雨的总涡源、视热源和视水汽汇进行了诊断分析。诊断结果表明:总涡源场与涡度场对应一致,高值中心位于降水上空,正的总涡源柱中心预示了涡度柱将继... 详细信息

为进一步了解华南暴雨的形成机理,利用MM5模式输出的高时空分辨率资料,对“98.5”华南暴雨的总涡源、视热源和视水汽汇进行了诊断分析。诊断结果表明:总涡源场与涡度场对应一致,高值中心位于降水上空,正的总涡源柱中心预示了涡度柱将继续发展;在组成总涡源各项中水平绝对涡度平流项和扭转项是负贡献,垂直涡度平流项和散度项为正贡献;降水区与视水汽汇和视热源高值区对应一致,视水汽汇和视热源有峰值相伴,说明凝结潜热给系统提供了发展的能量;地面涡动通量和各层的次网格尺度涡动使高层冷却,低层加热,有利于降水系统中对流发展;在组成视热源和视水汽汇各项中均为垂直项起主要作用,充分说明了在暴雨发生过程中强上升运动具有重要作用;强烈的垂直上升运动将水汽带到了高层,云水场的发展与视水汽汇有着一致性,在视水汽汇达到极值时,除冰晶外,云水场各物理量中心高度达到极值,部分物理量的强度也达到最大。

关键词：华南暴雨总涡源视热源视水汽汇云水场 MM5模式

“98.5”华南前汛期暴雨云微物理场数值模拟分析

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高原气象 2006年第3期25卷 423-429页

为了进一步理解暴雨发生过程中云微物理场的演变和云微物理过程与动力、热力过程的相互作用，利用非静力中尺度数值模式MM5对1998年5月23-24日的华南暴雨过程进行了模拟，并详细分析了模拟结果。分析结果表明：利用混合冰相显式物理方... 详细信息

为了进一步理解暴雨发生过程中云微物理场的演变和云微物理过程与动力、热力过程的相互作用，利用非静力中尺度数值模式MM5对1998年5月23-24日的华南暴雨过程进行了模拟，并详细分析了模拟结果。分析结果表明：利用混合冰相显式物理方案比其它方案模拟的降水更接近实际情况；云微物理场的模拟显示没有雪出现，这可能是华南降水云微物理的特点；每小时降水量有先减弱后又增强的趋势，暴雨过程中云的各微物理量的变化趋势与其一致；云的发展与良好的热力动力条件互相作用、共同加强，由南风带来的充足的水汽和热量为其发展提供前提条件，凝结潜热使上升运动向更高处伸展。

关键词：华南暴雨云微物理过程混合冰相显式物理方案

“98．5”华南前汛期暴雨的湿位涡异常诊断:质量和热力强迫的数值分析

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热带气象学报 2006年第5期22卷 447-453页

作者：文莉娟程麟生左洪超隆霄兰州大学大气科学学院甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所

利用MM5输出的高分辨率资料对“98．5”华南暴雨的湿位涡进行了诊断分析,分析了质量强迫和热力强迫引起的湿位涡异常。结果揭示：降水区位于负湿位涡的下方,负湿位涡的趋势走向与降水区的一致。造成本次暴雨的成因中包括湿对称不稳定和... 详细信息

利用MM5输出的高分辨率资料对“98．5”华南暴雨的湿位涡进行了诊断分析,分析了质量强迫和热力强迫引起的湿位涡异常。结果揭示：降水区位于负湿位涡的下方,负湿位涡的趋势走向与降水区的一致。造成本次暴雨的成因中包括湿对称不稳定和对流不稳定两种机制,湿位涡MPV(moist potential vorticity)的分量MPV2对MPV起主要作用,其中主要是MPV2v的贡献。质量强迫和热力强迫共同作用引起湿位涡异常变化,它们的作用大小相当,在研究暴雨时,不可忽略因降水造成的质量强迫。

关键词：华南暴雨湿位涡湿位涡异常质量强迫热力强迫

“98.5”华南前汛期暴雨的非静力数值模拟和中尺度系统分析

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高原气象 2005年第2期24卷 223-231页

作者：文莉娟程麟生隆霄兰州大学大气科学系甘肃兰州730000

为了对华南暴雨进行深入的数值模拟研究,在对1998年5月23～24日(简称'98.5')华南暴雨进行天气分析的基础上,利用非静力中尺度数值模式MM5对该次暴雨过程进行了数值模拟.数值模拟结果和客观分析结果的比较表明,模拟结果可以再现造成暴雨... 详细信息

为了对华南暴雨进行深入的数值模拟研究,在对1998年5月23～24日(简称'98.5')华南暴雨进行天气分析的基础上,利用非静力中尺度数值模式MM5对该次暴雨过程进行了数值模拟.数值模拟结果和客观分析结果的比较表明,模拟结果可以再现造成暴雨的大、中尺度环流条件.造成此次暴雨的中尺度系统具有暖心高湿结构,高空辐散,低空辐合及对应的强上升运动和气旋性涡柱是造成这次暴雨的动力学机制,低空偏南气流对这次暴雨的产生和发展起着重要的作用.模拟的降水中心与观测的较接近,位置略偏南、偏西,雨量略小,但降水时段和雨区模拟较好.降水发生在喇叭口等有利地形;高低分辨率的地形资料对本次降水的模拟结果影响不大.

关键词：华南暴雨数值模拟中尺度系统地形资料分辨率

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华南暖区暴雨中尺度对流系统的分析

热带气象学报 2009年第5期25卷 551-560页

作者：张晓美蒙伟光张艳霞梁建茵中国气象科学研究院北京100081 中国气象局广州热带海洋气象研究所广东广州510080

利用自动站降水资料、卫星综合降水CMORPH资料、卫星TBB资料、雷达回波资料以及NCEP再分析资料等,分析了2007年5月26日发生在华南地区的一次暴雨过程,主要研究了与暴雨过程相关的中β尺度对流系统(Mβcss)的发展演变特征。结果表明:(1)... 详细信息

利用自动站降水资料、卫星综合降水CMORPH资料、卫星TBB资料、雷达回波资料以及NCEP再分析资料等,分析了2007年5月26日发生在华南地区的一次暴雨过程,主要研究了与暴雨过程相关的中β尺度对流系统(Mβcss)的发展演变特征。结果表明:(1)本次暴雨过程形成于地面低压倒槽及西南低空急流的左侧,暴雨区斜压特征不明显,是一次比较典型的暖区暴雨过程;(2)暴雨至少与三个连续生消的Mβcss的活动直接相关,不同暴雨落区中降水峰值出现的时间与相应Mβcss发展强盛期对应关系良好;(3)Mβcss的发展演变表现为后向次第发展的形式,与华南另一种较为常见的前向次第发展类型不同,即新的对流系统主要在原Mβcss的后部形成;(4)引发暴雨的中β尺度对流系统形成于850hPa西南低空急流左侧的辐合区,高层200hPa有明显辐散气流。但与典型华南前汛期暴雨区上空对应为南亚高压东侧向外辐散的类型不同,本次暖区暴雨位于入海南亚高压西侧的偏东和偏南气流的辐散区下方。(5)低空急流不仅为暴雨区输送了丰富的暖湿空气,有利于中低层高不稳定能量存储区形成,相应的暖空气平流对对流系统的形成可能有更直接的作用。从地面中尺度流场出发,对这些暖区暴雨对流系统形成和发展的可能触发机制进行了有意义的讨论。

关键词：中尺度分析暖区暴雨华南暴雨中β尺度对流系统(Mβcss)

“05·6”华南持续性暴雨发生前上对流层及平流层异常信号分析

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气候与环境研究 2019年第2期24卷 237-250页

作者：梁靖琳雒佳丽田红瑛张诗妍张如华商林兰州大学大气科学学院/半干旱气候变化教育部重点实验室兰州730000 山东省气候中心济南250031

利用欧洲中心ERA-Interim再分析资料,对"05·6"华南持续性暴雨发生前上对流层及平流层信号进行分析。分析结果表明,暴雨发生前一周,暴雨区域上空对流层顶高度出现先降低后升高再降低的变化,这种变化与日本南部的位涡异常存在较好的对应... 详细信息

利用欧洲中心ERA-Interim再分析资料,对"05·6"华南持续性暴雨发生前上对流层及平流层信号进行分析。分析结果表明,暴雨发生前一周,暴雨区域上空对流层顶高度出现先降低后升高再降低的变化,这种变化与日本南部的位涡异常存在较好的对应关系,即我国中纬度沿海一带至日本的高位涡带向华南延伸,使得华南地区上空的位涡升高,对流层顶下降。在环流场中,本次暴雨发生前低纬地区上对流层下平流层(UTLS)区域的东风与1991～2010年平均值相比偏强偏北,华南地区上空平流层东风场也偏强,平流层低层东风在暴雨发生前第9天提早向下传播;位势高度场中,"05·6"华南暴雨发生前中低纬度100h Pa上的南亚高压中心位置偏东偏南;华南地区UTLS区域有较强的位势高度场正异常,在暴雨发生前随时间出现两次明显的加强,但在暴雨发生后减弱。南亚高压中心位置的偏移、东风信号的提早下传、高位涡空气入侵华南均有利于降水的发生。

关键词：华南暴雨上对流层平流层

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区域集合预报对华南一次暴雨试验研究

热带气象学报 2014年第4期30卷 663-674页

作者：董海萍罗雨张秀丽张友姝王廷芳空军气象中心北京100843

利用增长模繁殖法(BGM),对2012年6月我国长江中下游及华南地区的一次强降水过程进行了不同扰动方案的集合预报试验研究。分别对集合预报中只考虑初值扰动、加入模式物理过程扰动和加入地表参量扰动的三种不同扰动方案进行了对比试验,并... 详细信息

利用增长模繁殖法(BGM),对2012年6月我国长江中下游及华南地区的一次强降水过程进行了不同扰动方案的集合预报试验研究。分别对集合预报中只考虑初值扰动、加入模式物理过程扰动和加入地表参量扰动的三种不同扰动方案进行了对比试验,并对最优试验方案的降水集合预报结果进行检验分析。(1)同时考虑风场、温度场、湿度场、高度场和地表参量的初值扰动,以及考虑模式物理过程扰动的降水集合预报效果最优,可有效提高灾害性天气的预报效果。(2)初值扰动和模式物理过程扰动对降水预报都有着重要的影响,相同的模式物理过程扰动会由于不同的初值扰动而产生较大差异,并且扰动的集合平均预报对降水有较好的指导意义。(3)对于位势高度场预报检验,集合预报平均要好于控制预报,并且随着预报时效延长,这种优势更加明显。(4)对此次强降水过程在长江中下游、华南地区和全国区域的各量级降水预报TS评分检验可知,集合预报较单一的决定性预报(控制预报)效果有明显改善;集合平均预报一般都好于控制预报,同时集合预报也为预报员提供了天气不确定性的警示作用。

关键词：集合预报增长模繁殖法初值扰动模式物理过程扰动华南暴雨试验研究