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陕西一次突发性大暴雨的中尺度特征及触发机制 被引量：2
1
作者 李明娟 郭大梅 +4 位作者 张蔚然 刘慧 赵强 郭莉 高星星 《暴雨灾害》 2025年第1期19-30,共12页
2020年8月5—6日陕西中东部的平原和秦岭山区洛南县两处局地突发大暴雨,造成6人死亡、10人失踪,全球模式和中尺度模式对此次过程的强度和落区均存在预报偏差。为加深对此类天气过程的认识,利用常规地面、高空观测资料、ERA5再分析资料... 2020年8月5—6日陕西中东部的平原和秦岭山区洛南县两处局地突发大暴雨,造成6人死亡、10人失踪,全球模式和中尺度模式对此次过程的强度和落区均存在预报偏差。为加深对此类天气过程的认识,利用常规地面、高空观测资料、ERA5再分析资料和多普勒天气雷达资料,对此次大暴雨过程的环流背景、环境条件和中尺度对流系统(MCS)演变特征及成因进行分析。结果表明:(1)大暴雨发生于弱天气尺度强迫条件下,暴雨区500hPa为西太平洋副热带高压控制,中低层无明显天气尺度系统主导,地面上无冷锋;陕西中东部700hPa未出现强水汽输送带,但边界层存在较强的水汽输送带,暴雨区本地水汽含量非常充沛,大气整层可降水量50~70mm,大气可降水量偏离气候平均1.5~2σ,同时对流有效位能为3000~4800J·kg^(-1),0—6km深层垂直风切变较弱,环境场条件有利于突发性大暴雨的发生。(2)平原和秦岭山区洛南两处落区的大暴雨物理过程有所不同。平原的雷暴由平原地区地面辐合线、平原南侧骊山分别触发,骊山触发的雷暴向平原地区传播与平原地区雷暴合并增强,形成β中尺度对流系统(M_(β)CS)。M_(β)CS沿高空西南风向东北方向移动,给平原地区带来局地大暴雨。强雷暴主要在β中尺度对流系统的东北侧生成和维持,M_(β)CS强雷暴中维持约1h的低层γ中尺度气旋性涡旋直接造成了平原地区103.7mm·h^(-1)极端短时强降水;冷池驱动、低层垂直风切变相对于雷暴出流边界方向的有利配置是平原地区雷暴加强和维持的原因。(3)秦岭山区洛南附近的雷暴由地形抬升边界层东南风.触发,下午至夜间边界层稳定维持的东南风是雷暴触发的关键因子,雷暴单体后向传播在西南平流作用下形成“列车效应”经过洛南北部,造成大暴雨天气。 展开更多
关键词 暴雨 中尺度对流系统 γ中尺度气旋性涡旋 触发机制 地形
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逗点状MCS中的γ中尺度涡旋形成机制及结构特征
2
作者 徐姝 王艳春 +3 位作者 王莹 庄园煌 易笑园 张文龙 《暴雨灾害》 2025年第5期642-652,共11页
利用自动站观测资料、多普勒天气雷达资料以及ERA5再分析等资料,对2022年7月5日夜间发生在渤海西岸的一次大暴雨过程进行观测和数值预报结果分析,初步探讨了逗点状中尺度对流系统(MCS)中的γ中尺度涡旋形成机制及其结构特征。结果表明:... 利用自动站观测资料、多普勒天气雷达资料以及ERA5再分析等资料,对2022年7月5日夜间发生在渤海西岸的一次大暴雨过程进行观测和数值预报结果分析,初步探讨了逗点状中尺度对流系统(MCS)中的γ中尺度涡旋形成机制及其结构特征。结果表明:暴雨过程发生在高空低槽东移和台风“暹芭”减弱后低压倒槽北抬的天气背景下,由逗点状中尺度对流系统头部的低质心涡旋回波有组织性地持续影响渤海西岸造成。γ中尺度涡旋最初发生在低压倒槽顶部,是由前期降水形成的西北气流和暖湿东南气流相遇后的锋生作用所致,其随后在925 hPa、850 hPa依次出现,降水主要出现在涡旋的右侧。涡度方程的收支诊断表明,涡旋主要由低层水平辐合辐散项提供初始扰动,后通过垂直涡度依次向上输送,最终在对流层下半部形成深厚的中尺度涡旋。涡旋在700—850 hPa附近存在暖心结构,925 hPa以下弱冷空气的渗透为对流雨带的发展提供了热力不稳定和动力强迫作用;涡旋呈现不对称结构特征,其东侧上升速度大于西侧,使得东侧降水明显强于西侧。涡旋的水汽输送也呈明显的不对称结构,水汽辐合主要集中在涡旋东侧即渤海西岸,这也是涡旋东侧降水偏强的原因。 展开更多
关键词 γ中尺度涡旋 锋生 不对称结构 暖心 涡度收支
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基于相控阵雷达的东北冷涡背景下γ中尺度涡旋对合并型弓状回波的影响研究
3
作者 杨雪 杨磊 +3 位作者 袁潮 平凡 曹世腾 王改利 《气象》 北大核心 2025年第2期191-206,共16页
针对2023年7月6日辽宁雷暴大风过程,利用X波段相控阵雷达等资料,分析了东北冷涡背景下γ中尺度涡旋(MV)对合并型弓形回波形成雷暴大风的影响机制。结果表明:辽宁境内的雷暴大风区位于东北冷涡的东南象限,该区域受低空切变线和低空急流... 针对2023年7月6日辽宁雷暴大风过程,利用X波段相控阵雷达等资料,分析了东北冷涡背景下γ中尺度涡旋(MV)对合并型弓形回波形成雷暴大风的影响机制。结果表明:辽宁境内的雷暴大风区位于东北冷涡的东南象限,该区域受低空切变线和低空急流的共同影响,具有极端的850 hPa与500 hPa温度差等有利于雷暴大风发生的环境条件;夜间近地面相对湿度接近70%,不利于形成强冷池,飑线没有弓状特征,造成的大风较为分散。随后飑线和孤立风暴合并,在合并高度处生成浅薄的MV,后侧入流急流(RIJ)的强度有所减弱;MV附近产生的微下击暴流导致了较强的冷池效应,在冷池边缘上升气流与风暴原始上升气流的共同拉伸作用下,MV的旋转加强且垂直向上伸展。MV上空形成Z_(DR)柱,表征此处存在强上升气流,尽管MV处风暴出现弓状特征,但是MV下方仍没有出现雷暴大风;随着MV旋转强度减弱后,风暴内的降水粒子在尺度和浓度上均出现快速减小的现象,降水蒸发作用导致地面出现更强的冷池,与此同时,MV下方的RIJ快速发展,导致MV下方强冷池和RIJ处集中出现雷暴大风。地面强风并非由MV发展增强造成的,而是RIJ向下发展与水凝物蒸发共同作用的结果。 展开更多
关键词 γ中尺度涡旋(MV) 合并型弓状回波 雷暴大风 东北冷涡 相控阵雷达
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与珠江三角洲极端小时降水有关的γ 中尺度涡旋特征观测分析
4
作者 张佳华 罗亚丽 石睿子 《气象学报》 北大核心 2025年第4期1118-1138,共21页
建立了一套基于多普勒天气雷达观测资料的γ中尺度涡旋(Meso-γ-scale Vortex,MV)客观识别算法,针对珠江三角洲地区稠密地面气象站5 a暖季共出现了237站∙次极端小时降水(EXHP;>75 mm),统计分析与之有关的MV特征和环境大气动、热力参... 建立了一套基于多普勒天气雷达观测资料的γ中尺度涡旋(Meso-γ-scale Vortex,MV)客观识别算法,针对珠江三角洲地区稠密地面气象站5 a暖季共出现了237站∙次极端小时降水(EXHP;>75 mm),统计分析与之有关的MV特征和环境大气动、热力参数,并选取EXHP站次最多的3次事件,展示MV与瞬时雨强、强回波的时、空配置。主要发现:这237站∙次EXHP记录中99个为有旋EXHP(占41.8%),其余58.2%个为无旋EXHP;与有旋EXHP相关的MV共57个,约84%属于弱切变、12%为弱中气旋、4%为中等中气旋强度(弱切变、弱中气旋和中等中气旋的旋转速度分别为[5,12)m/s、[12,16)m/s、[16,21)m/s;MV平均持续时长约39 min,平均核心厚度为699 m,MV时长与核心厚度的相关系数为0.67;EXHP小时累计降水量与EXHP受到MV影响的时长显著正相关,与MV的旋转强度、直径和核心厚度相关不显著;大多数MV的发生可能是EXHP有关的强迫(如潜热)导致的。相对于美国伴随MV的EXHP,珠三角地区EXHP的环境0—3 km风暴相对螺旋度(SRH)和0—1 km风垂直切变(VWS)较弱,但是,相对于珠三角地区无旋EXHP,有旋EXHP的环境具有显著较高的0—1 km VWS和0—3 km SRH,这为形成中涡旋提供了较好的环境动力条件,而有旋EXHP也倾向于发生在具有更充足的水汽和更高的对流有效位能的环境中,这为强降水对流系统提供了环境层结不稳定和水汽条件。EXHP站次数最多的3次事件中,产生EXHP的对流系统分别呈现β中尺度不规则形状、γ中尺度准团状、β中尺度准带状,MV常常位于对流系统内部强回波区域,许多MV在最强的回波核附近,有些MV紧邻强回波呈现弓形的区域;持续时间长、旋转相对较强的MV与极端强的6 min累计降水量(≥10 mm/6 min)的时空相关很高,可能发生低层旋转与强降水的正反馈作用;在受到热带风暴影响的一次事件中,出现了4个MV相继在几乎相同的地点出现,并沿着几乎相同的路径移动的MV后建过程。 展开更多
关键词 极端小时降水 γ中尺度涡旋 客观识别算法 统计特征 环境动、热力条件
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长江中游一次β中尺度低涡的数值模拟 被引量：41
5
作者 王智 翟国庆 高坤 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期66-77,共12页
利用PSU/NCAR的中尺度数值模式MM5,对1999年6月29日的一次东移低涡过程进行了数值模拟,结果表明:在东移的a中尺度低涡的东南部边界层激发出一个β中尺度的涡旋,该β中尺度涡旋与一强暴雨区相伴移动,稠密的实况降水资料证实了这一暴雨雨... 利用PSU/NCAR的中尺度数值模式MM5,对1999年6月29日的一次东移低涡过程进行了数值模拟,结果表明:在东移的a中尺度低涡的东南部边界层激发出一个β中尺度的涡旋,该β中尺度涡旋与一强暴雨区相伴移动,稠密的实况降水资料证实了这一暴雨雨团的存在和移动过程。模拟分析揭示β中尺度涡旋出现在停滞的α中尺度低涡南侧偏西气流与暖区偏南气流相遇处及中尺度山脉的背风坡;在中尺度山脉背风坡的地面和近地面层分别有中尺度低压和增强的东南气流存在,由此产生或加强了近地面的强涡度和强辐合,有利于对流系统的发生发展。 展开更多
关键词 Β中尺度低涡 数值模拟 数值模拟 强对流天气 梅雨锋暴雨
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2011年“7·31”东北冷涡外围中尺度涡旋暴雨分析 被引量：7
6
作者 袁美英 关月 +2 位作者 胡好莉 钟军 张桂华 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2014年第2期181-189,共9页
利用地面、高空、卫星、雷达等常规观测资料及NCEP再分析资料,对2011年7月31日黑龙江省西南部暴雨进行了成因分析。结果表明:该次暴雨是由东北冷涡外围中尺度涡旋自南向北移动,在黑龙江省再度发展加强,并维持较长时间造成的。水汽主要... 利用地面、高空、卫星、雷达等常规观测资料及NCEP再分析资料,对2011年7月31日黑龙江省西南部暴雨进行了成因分析。结果表明:该次暴雨是由东北冷涡外围中尺度涡旋自南向北移动,在黑龙江省再度发展加强,并维持较长时间造成的。水汽主要来自黄渤海、日本海海面,以及西北太平洋台风外围。暴雨落区出现在850 hPa风切变处,与地面中尺度涡旋紧密相连。从动力热力条件分析可见,高层涡先于低层涡,并诱使低层涡发展;高层辐散低层辐合耦合是暴雨产生的动力条件。从卫星云图可见,强降水落区位于向湿区伸出的干舌边缘干湿交界处,并且与TBB等值线的大梯度区重合。从雷达图可见,这种形势下的强降水是层积混合性降水。 展开更多
关键词 东北冷涡 中尺度涡旋 暴雨
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梅雨锋致洪暴雨的β中尺度涡旋机理的分析 被引量：8
7
作者 陆汉城 成巍 +2 位作者 朱民 宋晓亮 康建伟 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 2002年第4期70-76,共7页
利用模式高分辨率资料 ,对 β中尺度涡旋系统发生和发展的机理进行探讨 ,发现在湿中性条件下 ,中尺度气旋得到强烈发展是与物理量的中尺度输送和集中及局地区域产生急剧陡峭的上升运动有关。用辐散风动能转换函数诊断分析了暴雨不同时... 利用模式高分辨率资料 ,对 β中尺度涡旋系统发生和发展的机理进行探讨 ,发现在湿中性条件下 ,中尺度气旋得到强烈发展是与物理量的中尺度输送和集中及局地区域产生急剧陡峭的上升运动有关。用辐散风动能转换函数诊断分析了暴雨不同时期β中尺度涡旋系统发展的能量来源 ,得出能量转换与涡散场相互作用的物理图像。这种能量转换增强与涡散场发展相互促进的正反馈过程是系统发展增强的主要因素 ,同时使得强烈上升运动不致很快消失 ,是暴雨生命史维持 1 0 展开更多
关键词 梅雨锋 致洪暴雨 涡旋机理 β中尺度涡旋系统 能量转换 涡散场 天气分析
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斜压大气中台风涡旋自组织的研究 被引量：6
8
作者 滕代高 罗哲贤 +2 位作者 李春虎 余晖 代刊 《气象学报》 CSCD 北大核心 2008年第1期71-80,共10页
文中利用MM5(V3),实施了8个数值试验,对斜压大气中台风涡旋自组织的问题进行了初步研究。结果表明:(1)在试验1中,没有引进一个半径为80km的小涡旋,两个初始分离的半径为500km的轴对称涡旋,一边互旋,一边相互排斥,两个涡旋中心之间的距... 文中利用MM5(V3),实施了8个数值试验,对斜压大气中台风涡旋自组织的问题进行了初步研究。结果表明:(1)在试验1中,没有引进一个半径为80km的小涡旋,两个初始分离的半径为500km的轴对称涡旋,一边互旋,一边相互排斥,两个涡旋中心之间的距离不断加大,致使双涡最终分离。(2)在试验2中引进了一个半径为80km的小涡旋,其他条件同试验1,两个初始分离的轴对称涡旋一边互旋,一边相互逼近,经自组织形成了一个由内区和螺旋带组成的类似于台风环流的较大尺度的涡旋。这个结果支持周秀骥在十多年前提出的重要观点,也支持以往在正压框架内的同类研究结果。(3)试验3—8为在前两个试验的基础上取不同初始涡旋参数的敏感性试验,其中,试验3和4为引入小涡旋不同初始位置对台风涡旋自组织的影响,试验5和6为不同初始轴对称双涡间距对台风涡旋自组织的影响,试验7和8反映了不同初始轴对称双涡强度对台风涡旋自组织的作用。它表明对涡旋自组织过程影响最大的涡旋初始参数是涡旋之间的距离,其与正压模式中的结果是类似的。 展开更多
关键词 自组织 小涡旋 中尺度涡旋 台风涡旋 三维涡
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1998年7月22日长江中游中β低涡的数值模拟及分析 被引量：46
9
作者 徐亚梅 高 坤 《气象学报》 CSCD 北大核心 2002年第1期85-95,共11页
文中使用非静力的MM5中尺度模式,模拟1998年7月22日鄂东沿江发生的中β尺度突发性大暴雨。分析模式是高分辨输出,结果发现,中心分别位于庐山和黄石的两个中β低涡产生了上述突发性暴雨,一个中β低涡是非及地的,另一个是及地的;还发现:... 文中使用非静力的MM5中尺度模式,模拟1998年7月22日鄂东沿江发生的中β尺度突发性大暴雨。分析模式是高分辨输出,结果发现,中心分别位于庐山和黄石的两个中β低涡产生了上述突发性暴雨,一个中β低涡是非及地的,另一个是及地的;还发现:不仅中β低涡的结构和中α低涡有显著差异,而且非及地的中β低涡和及地的中β低涡结构上也有很大差异。非及地的中β低涡低层为冷干区,中高层为暖湿区,发展强盛时低层存在下沉辐散气流;及地的中β低涡由地面到中高层均为暖湿区,低层也不存在下沉辐散气流。探讨了两个中β低涡的形成原因,低空急流的扰动,经过幕阜山时,水平风速明显加强,在低层产生强质量辐合的同时,850hPa流场发生气旋性弯曲,移出幕阜山时,形成了稳定少动、中心位于庐山附近的中β低涡;庐山低涡在发展强盛时,通过次级环流诱发了黄石附近中β低涡的形成。 展开更多
关键词 中β低涡 结构 低空急流 暴雨 1998年 7月 长江中游 数值模拟
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2021年吉林中部一次极端雷暴大风的中尺度成因分析 被引量：13
10
作者 王婷婷 朱文剑 +3 位作者 姚凯 全思航 毕潇潇 姚瑶 《气象》 CSCD 北大核心 2023年第10期1215-1226,共12页
基于常规观测资料、地面加密自动气象观测站、多普勒天气雷达和ERA5再分析资料等,对2021年9月9日上午发生在吉林省中部一次罕见的极端雷暴大风的中尺度成因进行了详细分析。结果表明:产生雷暴大风的飑线系统是在深厚的东北冷涡配合大尺... 基于常规观测资料、地面加密自动气象观测站、多普勒天气雷达和ERA5再分析资料等,对2021年9月9日上午发生在吉林省中部一次罕见的极端雷暴大风的中尺度成因进行了详细分析。结果表明:产生雷暴大风的飑线系统是在深厚的东北冷涡配合大尺度锋生作用在冷锋尾部激发形成的。中层较强干空气和逆温层以下接近干绝热的温度递减率有利于极端雷暴大风产生。干暖盖的存在导致低层暖湿空气迅速增强,临近时刻CAPE值超过1600 J·kg~(-1),层结在短时间内变为极不稳定结构,夹卷层平均风达到20 m·s~(-1)以上,动量下传有利于地面风速增强,极端雷暴大风发生在断裂后飑线尾部前沿γ中尺度涡旋附近,但涡旋附近2个站点极端雷暴大风形成原因明显不同,其中农大站极端雷暴大风发生时气压陡降,气温陡升且分钟降水量弱,是由飑线前侧强下沉辐散气流(冷池出流)在较强的偏南风气流作用下加速流入涡旋内部、辐合上升气流迅速增强导致,与其附近农博园站和长春站由降水粒子拖曳作用形成的强下沉辐散气流导致的极端雷暴大风明显不同。 展开更多
关键词 极端雷暴大风 飑线 γ中尺度涡旋 辐合上升气流
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一次江淮切变线暴雨过程的数值模拟与诊断分析 被引量：12
11
作者 王华文 姜勇强 +1 位作者 陈中一 陈景阳 《气象与环境科学》 2012年第3期17-25,共9页
采用非静力中尺度模式WRFV3.3对2010年7月12-13日一次江淮切变线暴雨过程进行数值模拟,分析了暴雨形成的大尺度环流条件、中尺度气旋演变,并对涡旋与变形场的相互作用指数VDI与降水之间的关系进行了探讨。结果表明:本次暴雨过程为典型... 采用非静力中尺度模式WRFV3.3对2010年7月12-13日一次江淮切变线暴雨过程进行数值模拟,分析了暴雨形成的大尺度环流条件、中尺度气旋演变,并对涡旋与变形场的相互作用指数VDI与降水之间的关系进行了探讨。结果表明:本次暴雨过程为典型的切变线降水过程,是在高层200 hPa强大的南亚高压稳定少动,中层500hPa短波槽生成东移、西太平洋副热带高压维持的背景下,由低层700 hPa和850 hPa切变线上中尺度低涡以及地面梅雨锋扰动的共同作用造成的。WRFV3.3较好地模拟了本次暴雨过程的雨带和暴雨中心。中尺度气旋发生于长江中下游呈东北-西南走向的切变线上,暴雨发生于700 hPa切变线南侧、低空急流轴的左侧,急流轴上的大风速中心与1 h雨强有较好的对应关系。中尺度涡旋与大风速中心之间存在着明显的相关性,风速增强,涡旋增强。VDI指数对降水中心和强度有较好的指示性,有助于在实际预报业务中对降水中心和强度做出正确判断。 展开更多
关键词 暴雨 切变线 中尺度涡旋 数值模拟 VDI
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“93.5”黑风暴期间中尺度涡旋发生发展的涡源诊断 被引量：10
12
作者 张小玲 程麟生 《兰州大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期123-131,共9页
１９９３年５月４日～６日（“９３．５”），在我国西北地区发生了一次极具破坏力的“黑风暴”．为了诊断这次黑风暴中尺度涡旋发生发展的涡源，使用了具有高分辨ＰＢＬ参数化的ＭＭ４对该例控制模拟的输出资料和涡源方程．诊断结果表... １９９３年５月４日～６日（“９３．５”），在我国西北地区发生了一次极具破坏力的“黑风暴”．为了诊断这次黑风暴中尺度涡旋发生发展的涡源，使用了具有高分辨ＰＢＬ参数化的ＭＭ４对该例控制模拟的输出资料和涡源方程．诊断结果表明：“９３．５”黑风暴的发展与一个中尺度气旋性涡旋的发生和发展直接相关；总涡源的产生、发展及柱状垂直结构的形成和演变与黑风暴中尺度涡旋发展的涡度垂直结构和演变是一致的．该结果揭示，该中尺度涡旋急剧发展的动力机制主要受控于总涡源；对大气总涡源的区分结果指出，与强波扰气流有关的扰动涡源对总涡源的贡献最大；大、中尺度系统间非线性相互作用涡源的贡献次之；与地形强迫有关的时间平均涡源的贡献最小． 展开更多
关键词 黑风暴 中尺度涡旋 涡源诊断 尘暴
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山东半岛南部一次沿海强降雨成因分析 被引量：14
13
作者 杨晓霞 王金东 +3 位作者 姜鹏 吴君 夏凡 华雯丽 《气象科技》 北大核心 2015年第3期512-521,共10页
利用常规气象观测资料、区域自动站观测资料、NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料和雷达探测等资料,对2012年9月21日山东半岛南部沿海强降雨过程的成因进行了天气学诊断分析,结果表明:1强降雨是在500hPa第1个西风槽过后第2个西... 利用常规气象观测资料、区域自动站观测资料、NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料和雷达探测等资料,对2012年9月21日山东半岛南部沿海强降雨过程的成因进行了天气学诊断分析,结果表明:1强降雨是在500hPa第1个西风槽过后第2个西风槽逼近的过程中产生的,850hPa以下为偏南的向岸风,且风速随时间增大,形成偏南的超低空急流,持续地向沿海输送水汽和能量,造成水汽辐合、湿度增大、对流有效位能升高。产生强降雨的水汽和不稳定能量条件远小于内陆地区。2在向岸的超低空急流的左侧产生中小尺度的涡旋和辐合上升,海岸地形抬升作用使得上升运动加强,触发对流不稳定能量释放,造成强降水。3在雷达回波中,小尺度的对流单体沿海岸线向西南方向发展,后期在日照附近的沿海形成弓状回波,向东南海区移动。 展开更多
关键词 沿海强降雨 沿海向岸风 超低空急流 中小尺度涡旋 对流单体
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暴雨中尺度涡旋系统发生发展的诊断 被引量：41
14
作者 陈忠明 闵文彬 崔春光 《暴雨灾害》 2007年第1期29-34,共6页
从位涡方程出发,导出描述三维涡度强度变化方程,分析大气层结及其变化等对三维涡度强度变化的影响。在此基础上,通过对垂直涡度变化的分析,揭示了大气层结变化、水平能量锋演化、垂直风切变等有利于涡旋系统发展的动力机制。针对湿中性... 从位涡方程出发,导出描述三维涡度强度变化方程,分析大气层结及其变化等对三维涡度强度变化的影响。在此基础上,通过对垂直涡度变化的分析,揭示了大气层结变化、水平能量锋演化、垂直风切变等有利于涡旋系统发展的动力机制。针对湿中性层结特征(θse/p≈0),讨论了降水反馈对中尺度系统发展的影响,并揭示湿中性层结下凝结潜热的垂直非均匀分布与垂直涡度的耦合强迫作用可能是暴雨中尺度系统发展的动力机制。 展开更多
关键词 暴雨 中尺度系统 湿位涡 垂直涡度
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“98.7”暴雨β中尺度低涡生成发展结构演变:双向四重嵌套网格模拟 被引量：36
15
作者 程麟生 冯伍虎 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期385-395,共11页
用非静力中尺度模式MM5.V3全物理湿过程和双向四重嵌套网格技术及四维资料同化分析张弛方法,对1998年7月20～22日(简称“98.7”)鄂东武汉沿江地区特大暴雨进行了36 h数值模拟,结果大大改进了原二重和三重嵌套网格的模拟,特别是水平分辨... 用非静力中尺度模式MM5.V3全物理湿过程和双向四重嵌套网格技术及四维资料同化分析张弛方法,对1998年7月20～22日(简称“98.7”)鄂东武汉沿江地区特大暴雨进行了36 h数值模拟,结果大大改进了原二重和三重嵌套网格的模拟,特别是水平分辨率为2 km的嵌套子域D04能更正确地模拟出暴雨的落区及雨强中心,进而揭示了强暴雨β中尺度系统发生和发展的结构及演变。其主要结果包括:(1)β中尺度切变线在鄂东沿江低空强烈发展及辐合中心的出现与其β中尺度低涡的形成和发展直接关联。(2)β中尺度切变线强烈发展的垂直结构:强辐合层和强辐散层复式迭置并与强上升运动耦合发展;强涡度层和强位涡度层与强辐合层互伴发展;低空湿位温中心与中空饱和水汽带共存。(3)β中尺度低涡生成的垂直结构:散度和上升运动均呈双支柱状发展;涡度和位涡度均呈单支柱状发展;高湿能柱呈双支耦合发展,水汽通道呈阶梯斜升状。(4)β中尺度低涡发展的垂直结构:V字型散度柱和上升运动柱互耦发展;涡度和位涡度呈双支柱状;双支高湿能柱强烈发展,阶梯斜升水汽通道变宽增厚。至此低涡发展达最强,其结构具有典型性。模拟结果还指出,发展时空分辨率更高的多重嵌套网格模拟技术和应用四维资料同化方法,将有助于更细致的了解β中尺度强对流系统发生和发? 展开更多
关键词 暴雨 Β中尺度低涡 结构演变 四维资料同化 双向四重嵌套 数值模拟
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一次秋季大暴雨过程动力机制的数值分析 被引量：2
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作者 杨波 高山红 吴增茂 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期545-553,共9页
利用中尺度大气非静力模式MM5对2003年10月9～12日发生在冀东南和鲁西北的大暴雨过程进行了数值模拟。基于合理的模拟效果,着重分析了产生此次暴雨的动力、热力机制及中尺度天气系统之间的相互作用。结果表明:蒙古高压前部与西南低压外... 利用中尺度大气非静力模式MM5对2003年10月9～12日发生在冀东南和鲁西北的大暴雨过程进行了数值模拟。基于合理的模拟效果,着重分析了产生此次暴雨的动力、热力机制及中尺度天气系统之间的相互作用。结果表明:蒙古高压前部与西南低压外围在华北平原西部形成东北西南走向的锋面,冷暖空气相遇,在锋前形成大范围静力不稳定区;生成于河南西南部的中α涡旋向东北方向移动过程中引起地转平衡局地破坏,质量场向风场的调整过程中激发出惯性重力波,而惯性重力波的频散加强了西南风低空急流中急流核的移动,将水汽和能量向锋前输送;位于锋前的冀东南和鲁西北地区的大气层结不稳定度最大,重力波传播到此迅速发展,触发了该地不稳定能量释放,造成了此次局地大暴雨。 展开更多
关键词 MM5数值模拟 惯性重力波 低空急流 中-α涡旋 中-β涡旋
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中尺度涡旋的雷达探测和分析 被引量：7
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作者 朱小燕 薛秋芳 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2004年第1期119-125,共7页
应用单部多普勒天气雷达观测资料对出现在京津冀地区的中尺度涡旋进行了分析 ,分析结果表明 :发展较强的中小尺度天气系统往往与风场的旋转或辐合辐散有关 ,气旋性涡度场对积云对流活动有明显的组织和增强作用 。
关键词 中尺度涡旋 雷达探测 径向风场 涡度
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“987”突发大暴雨及中尺度低涡结构的分析和数值模拟 被引量：114
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作者 程麟生 冯伍虎 《大气科学》 CSCD 北大核心 2001年第4期465-478,共14页
１９９８年７月２０～２３日（简称“９８７”），发生在鄂东和鄂西南地区的突发性特大暴雨过程在长江流域是罕见的。该过程与 ５００ ｈＰａ短波槽和 ７００ ｈＰａ低涡切变线以及沿切变线相继生成和强烈发展的β中尺度对流系统密切相... １９９８年７月２０～２３日（简称“９８７”），发生在鄂东和鄂西南地区的突发性特大暴雨过程在长江流域是罕见的。该过程与 ５００ ｈＰａ短波槽和 ７００ ｈＰａ低涡切变线以及沿切变线相继生成和强烈发展的β中尺度对流系统密切相关。对该过程采用非静力ＭＭ５的二重网格双向嵌套进行了全物理过程的数值模拟，其中，可分辨尺度降水采用Ｒｅｉｓｎｅｒ混合相微物理显式方案，次网格尺度降水采用Ｇｒｅｌｌ积云参数化方案。双向嵌套的细网格模拟结果揭示，武汉周边地区的特大暴雨与 ７００ ｈＰａ上一个β中尺度低涡的生成和强烈发展直接关联。该低涡具有明显的动力－热力结构特征：特强上升运动与饱和气柱互耦，超强散度柱与强涡柱耦合发展，湿静力不稳定与湿对称不稳定共存，深对流湿气柱内云团发展的微物理场结构比较典型。细网格域内前 ３６ ｈ的降水分布和雨强与观测的大体相应，扩展域细网格的降水模拟明显改进了原细网格的模拟，特别是雨带。这一结果还表明，对持续时间较长的大暴雨，大尺度过程对中尺度系统的影响是重要的。 展开更多
关键词 特大暴雨 低涡切变线 β中尺度低涡结构 非静力模式 数值模拟 1998年
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一个β中涡对双台风相互作用影响的物理过程 被引量：4
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作者 代刊 罗哲贤 滕代高 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2008年第4期494-502,共9页
利用高分辨率f平面正压拟谱模式,分析一个β中尺度涡对双台风相互作用影响的物理过程。结果表明:β中涡的存在可以使原本排斥的两个DeMaria型台风涡旋合并;β中涡改变双台风相互作用终态的物理机制是:初始时段处于某一台风涡旋正影响区... 利用高分辨率f平面正压拟谱模式,分析一个β中尺度涡对双台风相互作用影响的物理过程。结果表明:β中涡的存在可以使原本排斥的两个DeMaria型台风涡旋合并;β中涡改变双台风相互作用终态的物理机制是:初始时段处于某一台风涡旋正影响区内的β中涡,构成了非对称涡度场,进而在该台风涡旋内部产生指向另一个台风涡旋的气流。该气流如果足够强,则会使两个台风的中心距离在短时间内下降到合并临界距离之内,触发双涡合并过程的发生。 展开更多
关键词 双台风 涡合并 中尺度涡旋 非对称涡度场
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云南一次切变线上中尺度低涡扰动的结构分析 被引量：6
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作者 何华 肖子牛 +2 位作者 姚秀萍 海云莎 施建国 《气象》 CSCD 北大核心 2005年第8期8-13,共6页
利用η中尺度数值模式模拟的时空高分辨输出、常规资料、GMS红外云图及TBB资料,对2002年6月25日切变线上中α尺度低涡扰动的结构、形成过程及冷空气来源进行研究,结果表明,低涡环流的尺度属于中α尺度,持续时间7小时左右,低涡成熟阶段,7... 利用η中尺度数值模式模拟的时空高分辨输出、常规资料、GMS红外云图及TBB资料,对2002年6月25日切变线上中α尺度低涡扰动的结构、形成过程及冷空气来源进行研究,结果表明,低涡环流的尺度属于中α尺度,持续时间7小时左右,低涡成熟阶段,700hPa正涡度中心与低涡环流中心相重合,低空急流及强辐合中心位于低涡的东南象限;低涡环流由三股气流构成;低涡区上空存在超强散度柱、倾斜涡柱、深厚的上升运动区及特强垂直上升运动,超强散度柱与特强垂直上升运动互耦,强辐合、辐散中心发生在南、北风辐合、辐散且有强的v分量垂直梯度处,低层正涡度中心的上方,存在一负涡度中心;最大的水汽辐合位于700hPa及550hPa;低涡区冷空气来自500hPa的滇缅高压;大暴雨中心位于低涡中心的东侧。 展开更多
关键词 强降水 低涡扰动 数值模拟 结构特征 结构分析 中尺度 切变线 低涡 扰动 GMS红外云图
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