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中昆仑山北坡持续性暴雨的水汽输送及其大气三维结构特征

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大气科学 2024年第5期48卷 1711-1727页

作者：刘晶周雅蔓李建刚曾勇仝泽鹏江雨霏杨莲梅周玉淑中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所乌鲁木齐830002 新疆云降水物理与云水资源开发实验室乌鲁木齐830002 西天山云降水物理野外科学观测基地乌鲁木齐830002 新疆气象台乌鲁木齐830002 中国科学院大气物理研究所云降水物理与强风暴实验室北京100029 中国科学院大学地球科学学院北京100049

利用基于拉格朗日方法的HYSPLIT_4轨迹模式,结合地基GPS-MET观测资料,对2019年6月24~26日中昆仑山北坡一次持续性暴雨天气大尺度水汽输送特征及水汽源地进行分析,阐明了干旱区强降水期间大尺度环流异常与水汽持续接力输送过程的关系。... 详细信息

利用基于拉格朗日方法的HYSPLIT_4轨迹模式,结合地基GPS-MET观测资料,对2019年6月24~26日中昆仑山北坡一次持续性暴雨天气大尺度水汽输送特征及水汽源地进行分析,阐明了干旱区强降水期间大尺度环流异常与水汽持续接力输送过程的关系。结果表明:(1)降水前副热带高压(简称副高)位置异常偏西,副高外围偏南气流造成高原增湿明显。强降水期间,副高继续向西北伸展,低纬度水汽沿印度夏季风环流向北输送,经青藏高原接力输送至暴雨区,与塔什干低涡前偏南气流共同构成了中昆仑山北坡持续性强降水的水汽输送通道,水汽持续接力输送造成暴雨区可降水量(PWV)出现两次急剧增湿过程,测站PWV峰值达到气候平均值近2倍。(2)300 hPa温度异常对于本次中昆仑山北坡持续性大暴雨天气水汽输送具有重要的作用。降水前和降水期间,300 hPa暖异常中心激发200 hPa反气旋式环流异常和经向风正异常中心,同时,在暖异常中心南侧(印度半岛北部)和西侧,激发500 hPa反气旋式环流异常中心和气旋式环流异常中心,反气旋式环流后部经向风正异常中心将低纬度地区暖湿气流向北输送,与气旋式环流东部偏南气流在暴雨区汇合,为持续性暴雨的发生提供充沛的水汽供应。

关键词：中昆仑山北坡持续性暴雨水汽输送大气环流异常

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持续性暴雨过程的低频振荡特征与分析

山东农业大学学报（自然科学版） 2019年第5期50卷 801-804页

作者：李晔河南省气象探测数据中心

采用1954~2018年NCEP/NCAR逐日再分析资料,利用主振荡型分析(POP)方法和合成分析研究4~8月全球大气10~20d低频主振荡型及其在江淮流域持续性暴雨过程发生前的传播特征。结果表明:4~8月全球850hPa环流存在两个10~20d主振荡型,即南半球绕... 详细信息

采用1954~2018年NCEP/NCAR逐日再分析资料,利用主振荡型分析(POP)方法和合成分析研究4~8月全球大气10~20d低频主振荡型及其在江淮流域持续性暴雨过程发生前的传播特征。结果表明:4~8月全球850hPa环流存在两个10~20d主振荡型,即南半球绕球遥相关型(SCGT型)和南太平洋-南大西洋型(SPSA型)。SCGT型与南半球热带外地区大气内部非线性相互作用过程有关,反映了南北半球环流之间的相互关系影响了东亚夏季风的气候变化;SPSA型与ElNino等影响有关,反映了南太平洋和南大西洋低频扰动的径向和纬向传播对东亚季风区的影响。“双阻型”过程发生在SCGT虚部正位相的概率为77.8%,“单阻型”过程主要发生在SCGT实部正位相、SPSA虚部负位相概率为66.7%,利用POP型位相合成分析两种类型的江淮流域持续性暴雨过程的低频环流特征为持续性暴雨过程预报提供参考。

关键词：持续性暴雨振荡型环流

江南一次持续性暴雨过程中线状中尺度对流系统模态转换机理研究

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大气科学学报 2019年第1期42卷 138-150页

作者：王雪林永辉刘善峰中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 华风气象传媒集团有限责任公司北京100081 国家电网河南省电力公司电力科学研究院河南郑州450052

利用地面观测资料、探空资料、NCEP再分析资料、多普勒雷达资料及WRF输出资料,研究了2014年6月20—21日发生在江南地区的一次持续性暴雨过程中中尺度对流系统(mesoscale convective system,MCS)的演变过程、结构特征及模态转变机理。此... 详细信息

利用地面观测资料、探空资料、NCEP再分析资料、多普勒雷达资料及WRF输出资料,研究了2014年6月20—21日发生在江南地区的一次持续性暴雨过程中中尺度对流系统(mesoscale convective system,MCS)的演变过程、结构特征及模态转变机理。此次暴雨发生在500 h Pa东移发展的短波槽前、850 h Pa切变线与低空暖湿急流之间的不稳定区。MCS演变过程中组织模态发生转变,对流东移发展形成拖尾型(tailing stratiform,TS) MCS,后逐渐转变为平行型(parallel stratiform,PS) MCS。环境风场上,TS型MCS表现为垂直对流线的相对入流,弓状回波北侧有气旋生成; PS型MCS低层表现为垂直对流线的相对入流,中高层表现为平行向相对入流。TS型MCS中,强对流区位于正扰动气压带,形成垂直作用于对流线的气压梯度力,导致相对入流垂直对流线;而在平行对流线方向上,扰动气压变化小,平行相对气流弱,整体呈现为较强的垂直向相对气流; PS型MCS中,气压扰动整体表现为西南正气压扰动与东北负气压扰动的分布特征,在西南-东北向气压梯度力作用下,形成平行对流线向后的相对入流,导致MCS模态的转变。

关键词：拖尾型平行型持续性暴雨相对入流

一次伴有高原低涡和热带气旋活动的持续性暴雨过程分析

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高原气象 2019年第5期38卷 1004-1016页

作者：何光碧肖玉华师锐中国气象局成都高原气象研究所/高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室四川成都610072 四川省气象台四川成都610072

为了进一步考察持续性暴雨发生机制,针对2010年7月下旬川、陕、甘地区的一次持续暴雨过程,应用MICAPS资料,FY-2E辐射亮温资料,TRMM卫星降水资料,NCEP每6 h 1°×1°分辨率的分析资料,主要分析了暴雨发生的环流背景,暴雨直接影响系统-高... 详细信息

为了进一步考察持续性暴雨发生机制,针对2010年7月下旬川、陕、甘地区的一次持续暴雨过程,应用MICAPS资料,FY-2E辐射亮温资料,TRMM卫星降水资料,NCEP每6 h 1°×1°分辨率的分析资料,主要分析了暴雨发生的环流背景,暴雨直接影响系统-高原低涡、热带气旋、中尺度对流系统、冷暖平流等对持续性暴雨的影响。结果表明:(1)本次持续性暴雨过程发生在对流层高层南亚高压由纬向型转为经向型,对流层中层副热带高压东退西进,热带气旋登陆西行,高原低涡东移受阻,中尺度对流系统不断生消的有利条件下。(2)高原低涡与热带气旋相互作用使两者移速减缓,涡区切变流场加强,正涡度平流输送使低涡加强与维持。(3)低涡为暴雨发生提供了有利的抬升条件,使降水期间涡区呈现较强的正涡度和辐合上升运动,降水最大值出现时间对应辐合上升运动最强时,降水过程中对流层中低层为垂直正螺旋度,有利于低涡系统维持和降水持续,垂直正螺旋度大值区及出现时间对强降水发生及落区有一定的指示性。(4)对流层低层暖平流输送使暴雨区能量持续积累,同时也使暴雨区中尺度对流系统生肖不断,降水得以发生和持续。

关键词：持续性暴雨高原低涡热带气旋中尺度对流系统影响机制

青藏高原大地形对华南持续性暴雨影响的数值试验

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大气科学 2013年第4期37卷 933-944页

作者：何钰李国平成都信息工程学院大气科学学院成都610225

利用新一代中尺度数值预报模式WRF3.2及NCEP/NCAR逐日4次1°×1°的FNL再分析资料,通过有、无青藏高原以及将高原高度降低到临界高度的数值试验,研究了青藏高原大地形对我国华南地区2010年5月一次持续性暴雨过程的影响。试验结果表明:... 详细信息

利用新一代中尺度数值预报模式WRF3.2及NCEP/NCAR逐日4次1°×1°的FNL再分析资料,通过有、无青藏高原以及将高原高度降低到临界高度的数值试验,研究了青藏高原大地形对我国华南地区2010年5月一次持续性暴雨过程的影响。试验结果表明:高原大地形对降水的影响显著,随着高原高度的升高,降水增多,高原以东地区的雨带也由北向南移动;高原地形的机械阻挡作用使迎风坡一侧的近地面层附近为强上升运动,背风坡为下沉运动,并分别对应降水的峰值和谷值区;高原对西风气流的爬流、绕流作用明显,高原升高后爬坡作用减弱,以绕流作用为主;高原的加热作用使气流过高原时南支减弱,北支加强,并加强了高原及其东部地区低层的正涡度和高层的负涡度,使高原上空为强烈的上升运动;高原的热力作用使西太平洋副热带高压位置偏南、偏西并稳定维持;高原大地形对形成稳定的高原季风环流圈有重要作用;高原地形高度的作用有利于定常波的形成,波动中心对应强上升运动,形成降水的大值区,稳定维持的定常波使得降水持续集中在同一地区,造成持续性暴雨。

关键词：青藏高原大地形持续性暴雨 WRF模式西风气流大气定常波

青藏高原热力对四川盆地西部一次持续性暴雨影响的数值模拟

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气候与环境研究 2019年第1期24卷 37-49页

作者：张元春李娟孙建华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 高原大气与环境四川省重点实验室成都610225 天水市气象局甘肃天水741000

通过对四川盆地西部一次持续性暴雨过程的半理想数值模拟,研究了青藏高原热力作用对四川盆地持续性暴雨过程的影响。研究表明,高原的热力作用对于下游地区有着显著的影响,主要表现为:(1)关闭高原地面感热和潜热后,高原地区和四川盆地西... 详细信息

通过对四川盆地西部一次持续性暴雨过程的半理想数值模拟,研究了青藏高原热力作用对四川盆地持续性暴雨过程的影响。研究表明,高原的热力作用对于下游地区有着显著的影响,主要表现为:(1)关闭高原地面感热和潜热后,高原地区和四川盆地西部的降水明显减弱,而盆地中东部降水却有所加强,且四川盆地降水的日变化特征稍有减弱;(2)500 hPa青藏高原上的短波槽减弱,位于四川盆地中西部的背风槽强度、范围有所减弱,但低层盆地东部的气旋性涡旋加强;(3)涡度收支的定量分析发现,关闭高原热力作用后,盆地东部对流层低层垂直风切变的增强使得夜间倾斜项的正贡献增强,从而使该区域涡旋发展加强,盆地东部降水增强。

关键词：四川盆地持续性暴雨数值模拟青藏高原

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6月广东持续性暴雨过程概念模型的建立

热带气象学报 2015年第3期31卷 289-299页

作者：林爱兰谷德军郑彬李春晖中国气象局广州热带海洋气象研究所/广东省区域数值天气预报重点实验室广东广州510080

利用1979-2011年广东省86个测站地面观测逐日降水资料及NCEP-DOE第二套分析资料，通过合成分析和过程回报检验等步骤，从中高纬度环流型、区域动力上升条件和水汽输送条件三方面，确定广东6月持续性暴雨信号并进行量化表征，建立了广东... 详细信息

利用1979-2011年广东省86个测站地面观测逐日降水资料及NCEP-DOE第二套分析资料，通过合成分析和过程回报检验等步骤，从中高纬度环流型、区域动力上升条件和水汽输送条件三方面，确定广东6月持续性暴雨信号并进行量化表征，建立了广东持续性暴雨发生的概念模型。从30次历史持续性暴雨过程检验表明，有28次过程符合概念模型。通过2012年6月21-24日持续性暴雨过程检验表明，概念模型有一定实际应用价值。根据概念模型结合模式预报产品，将可进行中期和延伸期预报。另外，中高纬度环流型有一定持续性，通常提前1-4天出现异常信号，这对短期天气预报也有参考价值。

关键词：气候学概念模型持续性暴雨广东中高纬度环流型动力上升条件水汽输送条件

四川盆地两类区域持续性暴雨的环流物理量场特征及成因分析

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高原气象 2022年第5期41卷 1175-1189页

作者：王钦曾波中国民航飞行学院广汉分院四川广汉618307 中国气象局成都高原气象研究所/高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室四川成都610072

利用四川省气象局提供的1961-2015年台站历史观测降水数据、NCEP/NCAR逐日再分析资料,对比分析了近55年四川盆地西部型和东部型区域持续性暴雨事件(RPHRs)中大尺度环流背景场、水汽来源和输送以及物理量场的差异.结果表明:(1)盆西型RPHR... 详细信息

利用四川省气象局提供的1961-2015年台站历史观测降水数据、NCEP/NCAR逐日再分析资料,对比分析了近55年四川盆地西部型和东部型区域持续性暴雨事件(RPHRs)中大尺度环流背景场、水汽来源和输送以及物理量场的差异.结果表明:(1)盆西型RPHRs过程中,整个中高纬的长波槽脊经向发展不如盆东型强,巴尔克什湖低槽位置偏西偏北,更加稳定少动,在其前端不断有短波槽分裂东移南下,与盆东型中低槽进入我国之后东移分裂形成阶梯槽的演变明显不同.(2)盆西型中南亚高压、西太平洋副热带高压、高低空急流以及低层气旋式切变均比盆东型偏西、偏北.盆西型中130°E以西的西太平洋副热带高压形态呈经向型,与东部型的纬向分布明显不同,且东部型中高空急流强度更强且向东南倾斜.(3)受环流影响,盆西型暴雨低层辐合高层辐散的动力特征比盆东型偏西,强垂直上升运动偏西,所需水汽主要表现为以孟加拉湾的西南气流输送为主,而盆东型则以南海为主的东南气流输送更为明显,对流不稳定能量更强.(4)与气候平均相比,巴尔克什湖至中国东部在盆西型暴雨有稳定少动的"反气旋-气旋-反气旋"的环流距平形势,在盆东型中则为东移加深的"反气旋-气旋-反气旋-气旋"的环流距平形势,这与盆东型中Rossby波的能量传播更加偏东偏南有关.

关键词：四川盆地持续性暴雨西太平洋副热带高压 Rossby波

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中国持续性暴雨特征及青藏高原热源的影响

高原气象 2015年第3期34卷 611-620页

作者：施晓晖温敏中国气象科学研究院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

利用气象站点逐日降水资料研究了中国1961 2011年5 10月持续性暴雨事件发生次数的空间分布、时间变化及其季节演变特征,分析了持续性暴雨事件异常的环流形势,并讨论了青藏高原大气热源的可能影响。结果表明,中国5 10月持续性暴雨事件的... 详细信息

利用气象站点逐日降水资料研究了中国1961 2011年5 10月持续性暴雨事件发生次数的空间分布、时间变化及其季节演变特征,分析了持续性暴雨事件异常的环流形势,并讨论了青藏高原大气热源的可能影响。结果表明,中国5 10月持续性暴雨事件的发生地主要集中在中国东部地区,逐年发生次数具有明显的年际波动和年代际变化,且其季节内的变化与东亚夏季风的季节演变进程联系密切。通过对比和相关分析还表明,青藏高原前期的大气热源偏弱(强),将导致东亚夏季风偏弱(强),西南水汽输送亦偏弱(强),水汽聚集在中国南(北)方地区,最终使得夏季中国的持续性暴雨事件偏多(少),初步揭示了青藏高原大气热源对中国持续性暴雨事件的可能影响。

关键词：持续性暴雨时空分布与变化青藏高原热源异常