四川盆地连续两日暴雨过程不稳定条件对比分析

1

作者 陈佳 刘自牧 +2 位作者 廖丹 陈丹妮 蔡嘉婧 《农业灾害研究》 2025年第7期223-225,共3页

基于常规观测资料和EC细网格预报资料,对2020年6月15—17日四川盆地连续两日的暴雨动力、水汽及不稳定特征进行诊断分析。结果显示:(1)两日暴雨均发生在有利的行星及天气尺度背景条件下,具有日变化明显、降水时段较集中等特点,后期北风... 基于常规观测资料和EC细网格预报资料,对2020年6月15—17日四川盆地连续两日的暴雨动力、水汽及不稳定特征进行诊断分析。结果显示:(1)两日暴雨均发生在有利的行星及天气尺度背景条件下,具有日变化明显、降水时段较集中等特点,后期北风进入,在盆地形成切变,使得二阶段降水落区较一阶段偏西;(2)过程中水汽和水汽通量大值区较好地对应强降水落区,水汽通量辐合加强时段也与强降水发生时段一致,一阶段中低层一致的辐合造成强烈上升运动,为一阶段出现极强的小时降雨量提供有利的动力条件,二阶段切变的维持使降水稳定持续;(3)两日强降水出现前,中低层均表现出对流不稳定特性,湿位涡的演变与降水系统演变有较好的对应关系,一阶段对流性不稳定对强降水的贡献更大,二阶段对称性不稳定特征更强。 展开更多

关键词 暴雨过程 四川盆地 不稳定条件 水汽条件 湿位涡

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一次冷涡背景下强对流不稳定条件的成因分析 被引量：33

2

作者 李云静 张建春 +1 位作者 王捷纯 方纯纯 《气象》 CSCD 北大核心 2013年第2期210-217,共8页

利用常规观测资料及NCEP再分析资料,在分析环流背景、探空资料的基础上,通过选取不同的高度和温度,对比研究四种CAPE以及CAPE场与地面要素场的关系,对发生在辽宁沈阳的一次冷涡背景下的强对流天气进行不稳定条件成因分析。结果表明,水... 利用常规观测资料及NCEP再分析资料,在分析环流背景、探空资料的基础上,通过选取不同的高度和温度,对比研究四种CAPE以及CAPE场与地面要素场的关系,对发生在辽宁沈阳的一次冷涡背景下的强对流天气进行不稳定条件成因分析。结果表明,水汽潜热是不稳定能量的主要组成部分,冷涡背景下低层暖湿平流、高层冷干平流有利于不稳定能量的累积,从而导致强对流天气的发生;对流温度CAPE可以反映午后发生强对流所必需的不稳定能量,对强对流天气预报具有一定指示意义。 展开更多

关键词 强对流 不稳定条件 CAPE 冷涡

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长江流域一次暴雨过程中的不稳定条件分析 被引量：47

3

作者 周玉淑 邓国 黄仪虹 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期323-333,共11页

文中分析了 1998年 7月 2 0～ 2 3日发生于长江流域的持续性降水和暴雨过程 ,在分析大尺度降水和中小尺度暴雨相对应的环流场和天气实况的基础上 ,主要分析相应大气层结的对流不稳定和条件性对称不稳定条件 ,并对切变线上涡层不稳定做... 文中分析了 1998年 7月 2 0～ 2 3日发生于长江流域的持续性降水和暴雨过程 ,在分析大尺度降水和中小尺度暴雨相对应的环流场和天气实况的基础上 ,主要分析相应大气层结的对流不稳定和条件性对称不稳定条件 ,并对切变线上涡层不稳定做了重点介绍和分析 ,计算了条件性对称不稳定判据和涡层不稳定判据。结果表明 :降水期间大气低层有对流不稳定和对称不稳定能量的积聚 ,在这两类不稳定条件都基本满足的情况下 ,涡层不稳定的维持对此次降水过程中暴雨的发生提供了有利的不稳定环境场 ,具体的计算分析还表明环境场的配置制约着切变线上低涡扰动的发展 ,是造成降水的重要原因之一。 展开更多

关键词 长江流域 暴雨 非线性不稳定条件分析 降水过程

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潜在不稳定条件下实现双共轭匹配的晶体管放大器特性分析 被引量：1

4

作者 张广 郑武团 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期94-97,共4页

对潜在不稳定条件下的晶体管放大器实现双共轭匹配特性进行了探讨 ,求出晶体管稳定后的参数 ,为进一步判断实现双共轭匹配后电路的稳定性和求最大增益提供了便利 。

关键词 潜在不稳定条件 晶体管放大器 双共轭匹配 最大增益

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暴雨发生的不稳定条件的试验

5

作者 马艳 吴洁晶 《黄渤海海洋》 CSCD 1997年第4期38-42,共5页

本文根据Ｈｏｓｋｉｎｓ所提出的惯性重力波不稳定判据：Ｒｉ＜ｆ／ζａ，结合湿斜压大气的特点，对１９９６年６月２９日０２时发生在我国东部的一次降水过程进行了分析，得出了下列特征：西南低空急流是降水得以产生所需水汽的载体；... 本文根据Ｈｏｓｋｉｎｓ所提出的惯性重力波不稳定判据：Ｒｉ＜ｆ／ζａ，结合湿斜压大气的特点，对１９９６年６月２９日０２时发生在我国东部的一次降水过程进行了分析，得出了下列特征：西南低空急流是降水得以产生所需水汽的载体；对流层下部深厚不稳定层结是对流性降水所必须的热力层结条件；该地区对流层下部满足Ｒｉｓｅ＜ｆ／ζａ，６ｈ后该地区惯性重力波不稳定增长。在充足水汽条件下，该地区发生暴雨。 展开更多

关键词 暴雨 不稳定条件 降水分析

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从不稳定能量角度对条件不稳定相关问题的讨论 被引量：11

6

作者 章丽娜 周小刚 徐丽娅 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期517-526,共10页

大多数深厚的局地对流是在条件不稳定的层结中发生的,这就有必要考虑较厚气层对由底部上升气块所可能产生的总影响。从能量角度讨论了条件不稳定问题中的不稳定能量和对流有效位能,并利用观测资料、结合实例分析了单站地面湿静力能与条... 大多数深厚的局地对流是在条件不稳定的层结中发生的,这就有必要考虑较厚气层对由底部上升气块所可能产生的总影响。从能量角度讨论了条件不稳定问题中的不稳定能量和对流有效位能,并利用观测资料、结合实例分析了单站地面湿静力能与条件不稳定中不稳定能量的关系。主要结论如下:(1)从能量观点,对对流有效位能的两种定义进行了讨论,认为对流有效位能定义为正、负不稳定能量之差时,其与动能相联系的表达式中包含了低层抬升速度,可以更全面地用于强对流天气预报,尤其是中国南方暖季的强对流预报。(2)气块从底层上升时,无论经历的是干绝热还是湿绝热过程,湿静力能守恒,所以总能量的变化就是动能的变化,等于外界合力对气块做功的大小,不存在湿静力能向动能的转换。(3)从本质上来说,单站低层湿静力能的时序变化用于对流预报的意义在于预示着正、负不稳定能量的改变,从而影响不稳定能量的值。这可以弥补由于高空探测时间分辨率较粗,不能计算逐时正、负不稳定能量的不足。 展开更多

关键词 条件不稳定 不稳定能量 对流有效位能 湿静力能

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一次冬季暴雨过程中的锋生和条件对称不稳定分析 被引量：42

7

作者 张芳华 陈涛 +1 位作者 杨舒楠 孙军 《气象》 CSCD 北大核心 2014年第9期1048-1057,共10页

基于观测资料和NCEP再分析资料,并结合中尺度数值模拟,对2012年1月14—15日我国江南和华南冬季暴雨过程中的锋生与条件对称不稳定(conditional symmetric instablility,CSI)进行诊断分析。结果表明,南支锋区上短波槽东移配合低层冷空气... 基于观测资料和NCEP再分析资料,并结合中尺度数值模拟,对2012年1月14—15日我国江南和华南冬季暴雨过程中的锋生与条件对称不稳定(conditional symmetric instablility,CSI)进行诊断分析。结果表明,南支锋区上短波槽东移配合低层冷空气活动,在江南南部到华南地区形成了明显的锋生过程,构成了有利于暴雨过程的天气尺度环流背景;来自孟加拉湾异常充沛的水汽输送形成了冷季暴雨所必须的水汽条件,异常强盛的高空急流人口区右侧的强辐散区也有利于暴雨的形成。在降水过程中锋面附近有多条中尺度雨带活动,锋生函数分析表明,14日夜间广西境内锋生明显增强,在潜热释放的影响下CSI开始发展,相应的锋生次级环流也有所发展,锋前暖区中的上升运动随之增强,导致广西北部形成较强的中尺度降雨带。分析表明,锋生次级环流和CSI实质是锋面次级环流方程(Sawyer-Elissen方程)在不同稳定性条件下的解,锋生强迫环流的性质可由湿位涡作为等价判据进行分析。 展开更多

关键词 冬季暴雨 中尺度雨带 锋生 条件对称不稳定

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关中北部一次暴雨水汽条件及不稳定分析 被引量：6

8

作者 郭大梅 潘留杰 +3 位作者 李明娟 屈丽玮 史月琴 张黎 《高原气象》 CSCD 北大核心 2022年第6期1481-1491,共11页

2019年9月13-14日关中北部出现暴雨天气,这次暴雨开始时关中北部地区位于冷锋后地面冷高压中和700 hPa横切变线的北侧,探空图上中低层是锋面逆温稳定层结,中低层以下是深厚的冷垫,地面能量较低,没有对流不稳定,低层水汽不足,短期时效内... 2019年9月13-14日关中北部出现暴雨天气,这次暴雨开始时关中北部地区位于冷锋后地面冷高压中和700 hPa横切变线的北侧,探空图上中低层是锋面逆温稳定层结,中低层以下是深厚的冷垫,地面能量较低,没有对流不稳定,低层水汽不足,短期时效内暴雨漏报。为了研究此次过程中的水汽条件和不稳定机制,为今后此类暴雨预报提供有价值的预报思路,利用常规地面高空观测、欧洲中心细网格模式预报等资料对其水汽条件和不稳定进行诊断分析,结果表明:较强降水期间关中北部水汽的大值区集中在700 hPa,700 hPa随时间而增强的偏南风为其提供了充沛的水汽,700 hPa比湿大值区、切变线随着增强的偏南风北移至关中北部,这为关中北部暴雨提供了较强的水汽辐合条件,因此,为关中北部提供充沛水汽的偏南风能否随时间而增强是其暴雨能否发生的关键。而偏南风增强与高低空急流的耦合和凝结潜热释放有关,暴雨区高低空急流耦合形成的次级环流上升支有利于暴雨区中低层减压,西太平洋副热带高压和暴雨区之间的气压梯度加大,这将使西南低空急流加强并向东北方向移动,移动后的低空急流在其前方辐合上升造成新的暴雨区,这将形成低空急流和暴雨的正反馈,西南低空急流随着时间向东北方向移动,造成关中南部地区出现低空急流和关中北部偏南风增强;暴雨区凝结潜热释放有利于上升运动,使得中低层减压,这同样造成关中南部形成偏南风急流、关中北部偏南风增强。可见,高低空急流耦合和凝结潜热释放通过影响偏南风而间接影响关中北部暴雨区水汽条件。关中北部暴雨的不稳定机制是条件性对称不稳定。700~600 hPa关中北部暴雨区有着较强的垂直地转风切变和向北的水平地转风切变使得等地转绝对动量倾角较小,偏南暖湿气流输送水汽和能量使得等饱和相当位温面倾角较大,这一区域存在条件性对称不稳定即等饱和相当位温面的坡度大于等地转绝对动量坡度的区域。当冷锋上空偏南气流沿着锋面爬升至关中北部暴雨区辐合上升至700~600 hPa条件性对称不稳定区域,产生倾斜对流,使得降水强度增大,这也是造成关中北部暴雨天气的原因之一。在西太平洋副热带高压南撤东退及地面冷高压的形势下,暴雨预报需考虑西太平洋副热带高压的走向,高低空急流耦合、凝结潜热释放对低空急流及偏南风的影响,有可能出现的条件性对称不稳定机制,结合数值模式,综合考虑暴雨的可能性。 展开更多

关键词 暴雨 偏南风 高低空急流耦合 凝结潜热 条件性对称不稳定

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关于业务上应用条件对称不稳定相关问题的讨论 被引量：13

9

作者 章丽娜 周小刚 夏扬 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期824-832,共9页

条件对称不稳定(CSI)理论常常被用来作为倾斜对流的发展机制之一,在业务上常用来解释与锋面相联系的一条或多条中尺度雨带、雷达图像上观测到的带状雨带的成因等。条件对称不稳定的诊断包括CSI斜率判据、斜升对流有效位能(SCAPE)、湿对... 条件对称不稳定(CSI)理论常常被用来作为倾斜对流的发展机制之一,在业务上常用来解释与锋面相联系的一条或多条中尺度雨带、雷达图像上观测到的带状雨带的成因等。条件对称不稳定的诊断包括CSI斜率判据、斜升对流有效位能(SCAPE)、湿对称不稳定(MSI)、相当位涡(EPV)等判据。业务预报人员存疑较多的问题是这些方法是否具有一致性并在业务上如何使用。针对上述问题,首先通过与业务预报人员较熟悉的条件不稳定类型作类比,来说明条件对称不稳定两种判据与条件不稳定两种判据的相似性。但在业务使用上,判别条件对称不稳定时多使用CSI斜率判据,即等动量面的坡度大于等位温面坡度而小于等湿球位温面坡度。由于条件对称不稳定通常出现在大气处于几乎饱和的情况下,此时的CSI斜率判据则演变为湿对称不稳定判据,即等动量面坡度小于等湿球位温面坡度。为判别相当位涡与湿对称不稳定判据是否具有一致性,文中的推导和实例分析均表明,二维相当位涡实际上是湿对称不稳定判据的另一种表现形式,但是湿对称不稳定判据需主观去比较等相当位温面与等动量面斜率大小,而二维相当位涡则可通过其是否小于0进行客观判断。需注意的是,在与推导条件对称不稳定斜率判据相同的二维坐标下,相当位涡与湿对称不稳定判据才具有一致性,将相当位涡扩展到常规坐标下使用三维相当位涡作为湿对称不稳定判据是不可取的。 展开更多

关键词 条件对称不稳定斜率判据 斜升对流有效位能 湿对称不稳定 相当位涡

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二维非静力平衡深厚湿倾斜对流数值模式设计与条件性对称不稳定数值试验 被引量：4

10

作者 宋晓亮 陆汉城 《大气科学》 CSCD 北大核心 2001年第4期503-514,共12页

设计了一个宜于研究深厚湿倾斜对流运动的二维非弹性非静力平衡数值模式。模式采用非静力平衡条件、非常值湍流扩散系数，并具有最优协调分辨率，弥补了以往条件性对称不稳定数值研究中的诸多缺陷。数值试验表明：模式运行稳定可信且对... 设计了一个宜于研究深厚湿倾斜对流运动的二维非弹性非静力平衡数值模式。模式采用非静力平衡条件、非常值湍流扩散系数，并具有最优协调分辨率，弥补了以往条件性对称不稳定数值研究中的诸多缺陷。数值试验表明：模式运行稳定可信且对深厚湿倾斜对流运动有较强的描述能力、在条件性对称不稳定条件下，扰动发展呈现为强倾斜环流特征，垂 直速度场有狭窄的强倾斜上升运动，与倾斜上升运动相伴有倾斜云带发展。诊断分析表明： 在扰动发展演化过程中，条件性对称不稳定演化为一种混合不稳定的形式存在。 展开更多

关键词 条件性对称不稳定 数值试验 二维非静力平衡条件 湿倾斜对流数值模式 湍流

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中国东部夏季风雨带向北推进与条件对称不稳定的关系研究 被引量：7

11

作者 黄明策 CAO Zuohao 沈新勇 《大气科学》 CSCD 北大核心 2019年第5期943-958,共16页

利用1981~2010年欧洲中期天气预报中心(ECMWF)ERA-interim再分析资料和中国741站日降水资料,分析了中国东部夏季风雨季期间,条件对称不稳定(CSI)与季风雨带季节性向北推进的关系。结果表明,逐月强降水距平场显示了雨带强降水中心自华南(... 利用1981~2010年欧洲中期天气预报中心(ECMWF)ERA-interim再分析资料和中国741站日降水资料,分析了中国东部夏季风雨季期间,条件对称不稳定(CSI)与季风雨带季节性向北推进的关系。结果表明,逐月强降水距平场显示了雨带强降水中心自华南(4~6月)先北跳到江淮(5~7月),再到华北(7~8月)的季节性进程,特别是7~8月强降水距平场具有'北多南少'分布特征,与对应的平均雨量场相比,其表征雨带季节性北跳现象更显著。与雨带强降水中心季节性变化一致,大气负湿位涡通量中心亦先在华南停滞(4~6月)、然后移到江淮(5~7月),最后到达华北(7~8月)。在垂直方向上,CSI区4、5及9月主要在925~600 hPa,而6~8月抬升到700~600 hPa,CSI区也很好地表征了夏季风北进加强、南撤减弱以及所伴随的雨带变化趋势。在春末夏初,夏季风建立初期的华南、江淮雨季集中期,热成风(垂直风切变)作用对倾斜对流有效位能(SCAPE)的贡献占绝对优势,盛夏的华北雨季集中期则相反,浮力作用项(CAPE)占主要作用;同时,热成风作用项的季节分布与强降水中心季节变化一致,但浮力作用项却没有这种变化关系。条件性湿位涡通量指数(CMF index)可指示雨带强降水异常区。 展开更多

关键词 季风雨带 强降水 湿位涡通量 条件对称不稳定 对流有效位能 倾斜对流有效位能

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一次暴雨的湿位涡及条件性对称不稳定分析 被引量：1

12

作者 林确略 刘金裕 彭武坚 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2011年第27期16878-16881,共4页

[目的]分析广西一次前汛期暴雨的湿位涡及条件性对称不稳定。[方法]利用常规观测资料、自动站降水资料和NCEP 1°×1°逐6 h再分析资料,对广西一次前汛期暴雨过程进行了湿位涡(MPV)及条件性对称不稳定(CSI)分析,探讨当地暴... [目的]分析广西一次前汛期暴雨的湿位涡及条件性对称不稳定。[方法]利用常规观测资料、自动站降水资料和NCEP 1°×1°逐6 h再分析资料,对广西一次前汛期暴雨过程进行了湿位涡(MPV)及条件性对称不稳定(CSI)分析,探讨当地暴雨发生前后MPV各分量的特征及CSI对暴雨的作用。[结果]925 hPa MPV1正值区(MPV2负值区)东南侧等值线密集带、剖面图倾斜MPV1正值柱(MPV2负值柱)下方以及θe等值线密集带下方与强降雨落区有较好对应关系;在系统发展旺盛后,MPV1、MPV2梯度和强度的增强预示着暴雨增幅。强降雨暴发初期,850～650 hPa对流不稳定与CSI共存,对流不稳定和垂直运动起主要作用;在强降雨中后期,高空弱冷空气的进一步往南入侵,触发不稳定能量释放,迫使原来倾斜的θe密集带变得陡峭,有利于倾斜涡度发展,大气逐渐转为对流中性状态,CSI和斜升运动起主要作用,从而使暴雨得以持续。[结论]该研究为MPV和CSI理论应用到当地日常业务提供理论依据。 展开更多

关键词 暴雨 湿位涡 条件性对称不稳定

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“7.21”北京特大暴雨个例分析Ⅱ:动力条件分析 被引量：2

13

作者 谭伟才 文映方 李启华 《安徽农业科学》 CAS 2016年第17期202-204,216,共4页

利用FNL资料、卫星TBB资料以及北京站点探空资料，对2012年北京“7．21”特大暴雨过程的垂直运动条件、不稳定条件和TBB图像特征进行了诊断分析。结果表明，7月21日北京地区整个对流层盛行上升运动，上升运动经历了一个由弱到强的过程... 利用FNL资料、卫星TBB资料以及北京站点探空资料，对2012年北京“7．21”特大暴雨过程的垂直运动条件、不稳定条件和TBB图像特征进行了诊断分析。结果表明，7月21日北京地区整个对流层盛行上升运动，上升运动经历了一个由弱到强的过程，18：00～21：00垂直速度强度最强，最大达－3 Pa／s，该阶段对应的北京降水强度最强；大暴雨发生前，CAPE值、地面抬升指数等多个对流环境参数均达到暴雨指标，对暴雨预报有较好的指示意义；利用TBB资料分析中尺度系统表明，此次暴雨过程中中尺度对流系统起始是镶嵌在低槽云团中发展起来的，TBB演变趋势与降水有很好的对应关系，对此次暴雨预报有良好的指示作用。 展开更多

关键词 暴雨 垂直运动 不稳定条件 云顶亮温

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北京“7.21”暴雨的不稳定性及其触发机制分析 被引量：71

14

作者 刘璐 冉令坤 +1 位作者 周玉淑 高守亭 《大气科学》 CSCD 北大核心 2015年第3期583-595,共13页

本文利用WRF模拟的高分辨率资料对2012年7月21日北京特大暴雨过程的对流不稳定和条件对称不稳定性及其触发和维持机制进行了诊断分析.分析结果表明：（1）在临近暴雨发生时刻及暴雨初期,大气低层主要以对流不稳定为主,随后对流触发,不... 本文利用WRF模拟的高分辨率资料对2012年7月21日北京特大暴雨过程的对流不稳定和条件对称不稳定性及其触发和维持机制进行了诊断分析.分析结果表明：（1）在临近暴雨发生时刻及暴雨初期,大气低层主要以对流不稳定为主,随后对流触发,不稳定性减弱,而低空急流和湿斜压性的增强,使得条件性对称不稳定加强,维持和加强了暴雨的不稳定性.（2）分析表明,在暴雨过程中主要由于较强的水平风的垂直切变造成湿位涡的斜压分量异常,从而导致条件性对称不稳定的产生.（3）本文分别对暴雨发生过程中的对流不稳定与条件对称不稳定的触发机制进行了分析,主要结论如下：暴雨初期对流性降水阶段,切变线上有利的垂直上升环境与地形的强迫抬升相互配合,触发了对流性降水.另外,北京上空的干冷空气入侵,也增强了大气的对流不稳定性,更易触发对流;对称不稳定导致的降水阶段,主要是由于北京上空冷暖空气的长期对峙,冷空气逐渐深入到暖湿空气下方,使得暖湿气团沿冷气团爬升,从而触发对称不稳定,造成持续性降水.此次暴雨过程中0900～1300 UTC时刻暴雨增幅的重要原因是0900 UTC北京风向突变,转为偏东风,且风速骤增,北京西北侧的喇叭口状的地形的强迫抬升作用,与上空750 hPa移来的切变线上的垂直运动相互叠加,形成中尺度涡旋,产生了强烈的上升运动,触发不稳定,产生大暴雨. 展开更多

关键词 暴雨 对流不稳定 条件对称不稳定 地形 冷空气入侵

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贵州地区一次暴雨的数值模拟及不稳定性诊断分析 被引量：22

15

作者 吴哲红 虞苏青 +1 位作者 丁治英 伍红雨 《高原气象》 CSCD 北大核心 2008年第6期1307-1314,共8页

利用MM5V3．6模式对2004年5月29～30日发生在贵州地区的一次暴雨过程进行了模拟，模拟结果与实况基本一致。在此基础上，用模拟结果对强降水的流场以及不稳定机制等进行了诊断分析，以解释强降水发生的物理机制。结果表明，这次降水是... 利用MM5V3．6模式对2004年5月29～30日发生在贵州地区的一次暴雨过程进行了模拟，模拟结果与实况基本一致。在此基础上，用模拟结果对强降水的流场以及不稳定机制等进行了诊断分析，以解释强降水发生的物理机制。结果表明，这次降水是由多种尺度系统相互作用，高、低层环流配置以及高空急流位置的变化等共同作用产生的；高层辐散区发展、低层辐合加强，形成“抽气机”效应，低层正涡度和高层负涡度加强，垂直涡度发展，激发出次级环流；对不稳定性的分析表明，降水开始为对流不稳定能量触发，降水加强后对流不稳定层次降低，对流不稳定能量减弱；中层锋区附近以面陡立，有倾斜涡度发展，继而中层锋区条件性对称不稳定能量发展，降水加强。 展开更多

关键词 贵州地区 暴雨 数值模拟 条件性对称不稳定(CSL)

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伊犁河谷“7.31”极端暴雨过程不稳定性及其触发机制研究 被引量：28

16

作者 刘晶 周雅蔓 +2 位作者 杨莲梅 曾勇 刘雯 《大气科学》 CSCD 北大核心 2019年第6期1204-1218,共15页

2016年7月31日至8月1日新疆伊犁河谷发生了一次极端强降水事件,多站突破降水极值。利用NCEP/NCAR 0.25°×0.25°再分析资料、中国地面卫星雷达三源融合逐小时降水产品及国家基本地面观测站逐时降水资料,通过天气研究和预报... 2016年7月31日至8月1日新疆伊犁河谷发生了一次极端强降水事件,多站突破降水极值。利用NCEP/NCAR 0.25°×0.25°再分析资料、中国地面卫星雷达三源融合逐小时降水产品及国家基本地面观测站逐时降水资料,通过天气研究和预报(WRF)数值模拟和诊断分析强降水期间大气的不稳定性及其触发机制,证实了不同尺度系统相互作用以及复杂地形的影响是干旱、半干旱地区极端暴雨形成的重要因子,并得出以下结论:(1)降水前河谷低层高对流有效位能积累,低层锋面东移触发对流有效位能释放,造成河谷第一阶段短时强降水天气;前期对流性降水释放湿对流不稳定能量,低层大气对称不稳定性逐渐增强,在对称不稳定作用下维持和加强了伊犁河谷第二阶段强降水天气。(2)第一强降水阶段期间大气低层为对流不稳定性层结,降水初期和第二阶段强降水期间大气均为条件对称不稳定性层结,对称不稳定的产生主要来自于湿位涡斜压分量(Mpv2),其中降水初期低层Mpv2变化由大气的湿斜压性和低层水平风的垂直切变所造成,第二阶段强降水低层Mpv2变化主要由大气湿斜压性造成。(3)第一阶段强降水期间,低层锋面和地形抬升,垂直运动迅速发展,造成河谷南、北部山前降水;河谷东侧中尺度气旋在地形阻挡下稳定少动,是东部地区短时强降水天气发生的直接启动机制。第二阶段强降水期间,中、低层锋区叠加爬坡,冷锋锋生,中、低层风场辐合区叠加,河谷东北部形成垂直环流圈,上升运动进一步发展,是造成河谷第二阶段暴雨的重要原因。 展开更多

关键词 伊犁河谷 暴雨 条件对称不稳定 触发机制

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云南两次灾害性特大暴雨不稳定机制的对比分析 被引量：4

17

作者 朱莉 张腾飞 丁治英 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2015年第2期178-185,共8页

将NCEP 1°×1°格点资料作为初始场,应用MM5(V3.6)中尺度数值模式对位于我国低纬度高原云南的两次典型的局地特大暴雨个例进行了数值模拟。使用模式输出的高时空分辨率资料绘制了T-ln P图,计算了LI指数、CAPE指数、CIN指... 将NCEP 1°×1°格点资料作为初始场,应用MM5(V3.6)中尺度数值模式对位于我国低纬度高原云南的两次典型的局地特大暴雨个例进行了数值模拟。使用模式输出的高时空分辨率资料绘制了T-ln P图,计算了LI指数、CAPE指数、CIN指数、相当位涡(EPV)等物理量,对云南两次局地特大暴雨个例的条件不稳定性、对流不稳定性以及条件性对称不稳定性进行了分析。研究表明:两次局地特大暴雨个例的不稳定机制各不相同,当层结稳定、对流稳定或弱不稳定时,条件性对称不稳定也会引发强降水。 展开更多

关键词 灾害性特大暴雨 数值模拟 条件不稳定 对流不稳定 条件性对称不稳定

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2011年长江中下游旱涝急转及汛期暴雨的对流条件研究 被引量：7

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作者 黄明策 沈新勇 +1 位作者 刘会鹏 李小凡 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2020年第5期590-602,共13页

利用ERA-Interim及雨量和土壤水分观测资料,对比诊断了2011年5—6月长江中下游梅汛前极旱期急转为梅汛期洪涝的极端天气事件的对流条件(水汽、不稳定、抬升作用)差异及特征,并研究条件性湿位涡垂直通量(CMF)指数与暴雨之间的定量关系。... 利用ERA-Interim及雨量和土壤水分观测资料,对比诊断了2011年5—6月长江中下游梅汛前极旱期急转为梅汛期洪涝的极端天气事件的对流条件(水汽、不稳定、抬升作用)差异及特征,并研究条件性湿位涡垂直通量(CMF)指数与暴雨之间的定量关系。结果表明:在极旱期,干冷的东北气流控制,西太平洋副热带高压偏东,低层水汽通量弱且以偏北风输送为主,中低层为下沉气流,无低空急流,等θse线稀疏,边界层抬升机制缺乏,是干旱加剧的主要因子;在梅汛期,西南气流增强,西太平洋副热带高压西伸,低层气流在长江地区辐合,低层水汽通量增加且转为西南和东南风输送为主,伴随高低空急流耦合和深厚的上升运动,等θse线密集形成梅雨锋,增强不稳定暖湿空气强迫抬升和垂直输送,造成暴雨频发,引起区域性洪涝。暴雨中心600 hPa以下为负湿位涡的不稳定层,对流不稳定与条件性对称不稳定共同作用是强降水发生的不稳定机制。CMF指数与旱涝变化、暴雨过程演变非常一致,在极旱(梅汛)期,CMF指数低(高),变化平缓(剧烈),CMF指数在暴雨开始时逐步剧增,结束时迅速减小。 展开更多

关键词 旱涝急转 对流条件 条件性对称不稳定 梅雨锋 暴雨增幅

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山东半岛连续两天高架对流降水相态差异的形成机制分析

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作者 万夫敬 孙继松 +2 位作者 李博 罗江珊 孙露文 《气象学报》 北大核心 2025年第1期1-19,共19页

2024年2月19—20日山东半岛连续2d高架对流造成的降水存在显著的相态差异(19日为暴雪、20日为冻雨),文中利用常规观测、闪电定位仪、雷达探测及ERA5再分析等资料进行了对比分析,并给出了概念模型。结论如下:(1)19和20日降水过程是在相... 2024年2月19—20日山东半岛连续2d高架对流造成的降水存在显著的相态差异(19日为暴雪、20日为冻雨),文中利用常规观测、闪电定位仪、雷达探测及ERA5再分析等资料进行了对比分析,并给出了概念模型。结论如下:(1)19和20日降水过程是在相似环流背景下发生的:即低层存在气温低于0℃的深厚楔形冷垫,700 hPa南支槽前西南暖湿急流在冷垫上爬升,不仅为暴雪和冻雨的形成提供了充沛的水汽和动力条件,其强度的变化也是形成不同厚度融化层和导致降水相态变化的重要因子。(2)本次过程多种不稳定机制并存:低层,冷、暖空气交界面附近存在条件对称不稳定,暖湿气流在冷垫上倾斜上升;中层,对称不稳定区之上伴随着西南急流两次阶段性北推,500 hPa附近建立了条件不稳定区,低层弱倾斜上升进入该区域后触发高架对流。对流层中-下层局地动力锋生引起的次级环流上升支也是重要的影响机制。(3) 19日暴雪是典型的锋生动力学过程造成的,暴雪带平行于锋生带;由于仅存在微弱且浅薄的暖层,绝大多数水凝物以雪花相态落到地面。20日中、低层暖平流造成对流层中层(700 hPa附近)锋消,而低层暖锋锋生,这一过程不仅造成了冷垫厚度变薄,并且形成了更厚更强的融化层,大部分冰相水凝物融化为雨滴和小冰粒,造成大范围冻雨;降水相态分布与低层暖锋锋生的位置关系密切:低层暖锋锋生区附近为冻雨带,其北侧为降雪带,二者之间为冰粒带。(4)降水相态差异是环境场差异和云微物理结构差异共同造成的,融化层及冻结层的厚度、强度和维持时间及云中降水粒子微物理特征,融化层液态水含量等对降水相态均有重要影响。19日对流发展高度高,30 dBz回波扩展到-20—-10℃层高度之上,多个降雪云团持续作用且降雪效率高,短时降雪量大,期间的雷达偏振特征表现为:Z_(DR)为-1—0.5 dB,CC>0.98,K_(DP)不超过1°/km,呈现出均一性强降雪的特征。20日冻雨期间,雷达反射率上存在显著的融化层亮带,该区域对应的CC小于0.9(0.7—0.9)且梯度较大,而该高度以下Z_(DR)显著增大到1—3 dB,对应为粒径较大的冻雨滴。 展开更多

关键词 降水相态 极端暴雪 低温雨雪冰冻事件 高架对流 条件不稳定

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2023年7月一次华北极端暴雨的多尺度特征

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作者 柳龙生 刘璐 李英 《大气科学》 北大核心 2025年第3期645-663,共19页

利用ERA50.25°×0.25°再分析资料和日本气象厅GSMaP(Global Satellite Mapping of Precipitation)0.1°×0.1°逐小时降水数据分析了2023年7月华北的一次极端暴雨过程的多尺度特征。结果表明,本次华北极端暴... 利用ERA50.25°×0.25°再分析资料和日本气象厅GSMaP(Global Satellite Mapping of Precipitation)0.1°×0.1°逐小时降水数据分析了2023年7月华北的一次极端暴雨过程的多尺度特征。结果表明,本次华北极端暴雨是在孟加拉湾季风涡旋、台风“杜苏芮”残涡、台风“卡努”、高低空急流、阻塞高压和地形等要素共同作用下形成。这种多尺度天气系统的配置不同于以往的任何一次极端暴雨过程,其中孟加拉湾季风和台风“卡努”为降水的持续发生提供了水汽输送通道,位于华北北侧的阻塞高压使得来自低纬度的水汽持续在太行山以东聚集,使“杜苏芮”残涡获得水汽并维持在太行山南麓,而“杜苏芮”残涡与其北侧的阻塞高压和东侧的西北太平洋副热带高压之间水平位势梯度增大促进了低空急流的发展。在850 hPa低空急流与200 hPa高空急流的耦合作用下不断地有中尺度对流云团在太行山迎风坡生成,当华北地区地面风向与太行山地形近乎垂直时地形造成的强迫抬升运动更加显著,这也促进中尺度对流云团的进一步组织和发展,最终形成短时强降水。强降水发生的第一阶段大气层结在垂直方向上是对流稳定,但是加强的边界层低空急流促进了迎风坡气流发生倾斜上升运动,激发了条件性对称不稳定能量释放,产生强烈降水;第二阶段的强降水主要发生在暖区,大气层结表现为垂直对流不稳定,此阶段由地形动力强迫触发降水。 展开更多

关键词 华北极端暴雨 中尺度对流系统 地形 条件性对称不稳定 高低空急流

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