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MCC转为带状MCSs过程中水平涡度的变化与暴雨的关系 被引量:14
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作者 丁治英 高松 常越 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期540-550,共11页
利用实况资料和WRF中尺度数值模式对2010年6月18—19日的一次MCC转带状MCSs的暴雨过程进行数值模拟与诊断分析。结果表明:850 hPa西南涡和切变线的形成与维持是影响此次暴雨产生的中尺度系统,前期MCC的形成到成熟以低涡降水为主,后期的... 利用实况资料和WRF中尺度数值模式对2010年6月18—19日的一次MCC转带状MCSs的暴雨过程进行数值模拟与诊断分析。结果表明:850 hPa西南涡和切变线的形成与维持是影响此次暴雨产生的中尺度系统,前期MCC的形成到成熟以低涡降水为主,后期的圆形MCC转为带状MCSs主要为切变线降水。在雨区附近,u、v的垂直切变所形成的强水平涡度造成的旋转,对应垂直环流的上升支可触发暴雨产生,垂直方向上u、v不同的分布可形成不同的垂直环流。低涡与切变线附近的水平涡度有明显差异,这种差异导致暴雨形成的原因不同,低涡暴雨主要由v的垂直切变造成,切变线暴雨主要由u、v的垂直切变共同作用,本次过程中v的垂直切变构成了沿切变线的东西向雨带,u的垂直切变沿纬向的不均匀性引起的垂直运动与切变线上MCSs的生成、发展和多雨团的形成关系密切。低涡、切变线降水中心附近的正倾侧项(水平涡度向垂直正涡度转换)也有类似的差异,低涡的转换主要由v/p<0决定,切变线的转换主要由-u/p>0决定。水平涡度向垂直涡度的转换尺度较小,易在平均状态下被忽略。倾侧项主要有利于暴雨的加强,但对西南涡、切变线的发展贡献较小。 展开更多
关键词 暴雨 中尺度对流系统(mcss) 数值模拟 水平涡度 倾侧项
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面向空间数据挖掘的MCSs移动和传播影响因素分析 被引量:5
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作者 方兆宝 吴立新 +2 位作者 林珲 江吉喜 过仲阳 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2004年第5期600-604,共5页
利用1998年6-8月青藏高原逐时红外遥感云图及青藏高原高分辨率有限区域数值预报值(HLAFS),运用空间数据挖掘的相关分析技术对青藏高原MCSs的移动和传播与其周围环境场中物理量场之间的关系进行了研究。结果表明:它们东移出高原(105°... 利用1998年6-8月青藏高原逐时红外遥感云图及青藏高原高分辨率有限区域数值预报值(HLAFS),运用空间数据挖掘的相关分析技术对青藏高原MCSs的移动和传播与其周围环境场中物理量场之间的关系进行了研究。结果表明:它们东移出高原(105°E)与其东侧在400、500hPa上的高度(H)、涡度(VOR)、散度(DIV)、水汽通量散度(IFVQ)、垂直速度(W)、指数(K)等6个物理量的特征值,以及其自身形状密切相关。这对MCSs的移动和传播这一迄今的难题提供了研究思路和方法,同时对预报高原MCSs东移影响长江中下游地区的强降水也很有帮助。 展开更多
关键词 青藏高原 中尺度对流系统(mcss) 红外遥感 空间数据挖掘 相关分析法
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汕尾市前汛期极端强降水中尺度对流系统组织类型分析
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作者 刘嘉劲 伍志方 +3 位作者 曾智琳 蔡景就 张如清 潘诗娴 《热带气象学报》 北大核心 2025年第1期85-98,共14页
利用2013—2022年天气雷达、站点观测数据及ERA5再分析资料等,提炼出造成广东汕尾前汛期极端强降水的中尺度对流系统(MCS)组织形态的类型,并分析其与强降水的关系。结果表明:(1)造成汕尾前汛期极端强降水的MCS可分为4类:尾随层状降水(TS... 利用2013—2022年天气雷达、站点观测数据及ERA5再分析资料等,提炼出造成广东汕尾前汛期极端强降水的中尺度对流系统(MCS)组织形态的类型,并分析其与强降水的关系。结果表明:(1)造成汕尾前汛期极端强降水的MCS可分为4类:尾随层状降水(TS)、准静止后向建立(BB)、断裂线状(BL)和非线状(NL),且存在不同类型MCS先后演变的情况。(2)BB和BL均移动缓慢,其中BB具有后向传播特征,BL为断裂的线状回波;TS则具有一定的移速,强对流回波带位于系统移动方向前方。(3)MCS多在5月中旬至6月上旬触发于广东惠州至海丰沿海,影响时间多始于夜间至清晨,下午至上半夜发展最旺盛,其中BB影响时间和成熟期最长。(4)整体而言,各类型MCS影响期间导致的平均小时雨量大值区集中在海丰中部,其中BL导致的小时雨强大值区范围最广。另外BB有4次出现中尺度涡旋特征,且通常能导致最大的短时雨强。(5)各类型MCS个例均为南支槽或弱波动东移影响,其中TS伴有切变线和锋面南压,BB和BL均出现在暖区暴雨过程中。 展开更多
关键词 强降水 组织类型 分析归类 MCS 汕尾市
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中纬度中尺度对流系统研究的若干进展 被引量:95
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作者 程麟生 冯伍虎 《高原气象》 CSCD 北大核心 2002年第4期337-347,共11页
中尺度对流系统 (MCSs)与许多严重的气象灾害 ,特别是我国的暴雨洪涝密切相关。本文主要对中纬度中尺度对流系统研究的若干进展作了简要综述 ,其中包括 :MCSs的时空分布 ;MCCs的平均生成环境 ;MCSs的组织模型和逆尺度演变 ;发展中的MCS... 中尺度对流系统 (MCSs)与许多严重的气象灾害 ,特别是我国的暴雨洪涝密切相关。本文主要对中纬度中尺度对流系统研究的若干进展作了简要综述 ,其中包括 :MCSs的时空分布 ;MCCs的平均生成环境 ;MCSs的组织模型和逆尺度演变 ;发展中的MCSs与其环境的相互作用 ;MCSs的动力学和不稳定度 ;MCSs的数值模拟 ;MβCS和MγCS的观测和模拟 ;MCSs的概念模型 ;MCSs的结构和机制研究的观测计划。我们希望通过本文有助于进一步了解有关中纬度MCSs的发生、发展、结构。 展开更多
关键词 中尺度对流系统 气象灾害 mcss 时空分布 数值模拟
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华南沿海2011年7月15-18日持续暴雨过程中的季风槽与中尺度对流系统相互作用 被引量:25
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作者 蒙伟光 张艳霞 +3 位作者 袁金南 李春晖 梁巧倩 吴乃庚 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期508-525,共18页
应用NCEP FNL再分析资料及位涡分离反演等方法,对华南沿海2011年7月15—18日持续暴雨过程中季风槽与中尺度对流系统的相互作用进行了研究.主要针对暴雨发生期间季风槽气旋性涡度向上发展的机理及其对季风槽维持发展和中尺度对流系统活... 应用NCEP FNL再分析资料及位涡分离反演等方法,对华南沿海2011年7月15—18日持续暴雨过程中季风槽与中尺度对流系统的相互作用进行了研究.主要针对暴雨发生期间季风槽气旋性涡度向上发展的机理及其对季风槽维持发展和中尺度对流系统活动的影响进行分析。结果发现,季风槽的中尺度对流系统发展于弱斜压性环境中,大多在槽东西两端涡度中心区发展最强。南侧盛行的西南低空急流为对流反复发生提供了对流发展的"可维持性"条件,是对流得以组织发展成为中尺度对流系统的重要原因。涡度收支诊断表明,季风槽气旋性涡度生成主要由中尺度对流系统低层辐合引起。位涡分离反演结果证实,季风槽气旋性环流增强主要由与中尺度对流系统潜热加热相关的扰动位涡造成,并随着中尺度对流系统加热峰值高度升高而向上发展,是大尺度环流对中尺度对流系统潜热加热动力响应的结果。在季风槽东西两端,由于中尺度对流系统发展强烈且持续,具有更高的加热效率,引起的气旋性涡度向上发展最为明显。其结果可引起中尺度对流系统西南一侧向北非地转风发展,并在地转偏向力作用下增强西风,维持低空急流的发展,为对流反复发生提供条件。这些都说明季风槽大尺度环流与中尺度对流系统相互作用在中尺度对流系统和持续暴雨形成过程中有重要作用。 展开更多
关键词 季风槽持续暴雨 中尺度对流系统 低空急流 凝结潜热加热 动力学响应 位涡分离反演
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基于动态模板函数的线状中尺度对流系统自动识别 被引量:3
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作者 杨吉 刘黎平 +2 位作者 夏文梅 徐芬 徐坤 《气象》 CSCD 北大核心 2014年第11期1389-1397,共9页
在中尺度对流系统(mesoscale convective systems,MCSs)自动识别、跟踪基础上,根据拟合椭圆长轴设计动态模板和得分函数,完成了雷达拼图资料上的线状MCSs自动识别。并利用不同类型中尺度天气过程对算法进行检验,分析结果表明:(1)算法能... 在中尺度对流系统(mesoscale convective systems,MCSs)自动识别、跟踪基础上,根据拟合椭圆长轴设计动态模板和得分函数,完成了雷达拼图资料上的线状MCSs自动识别。并利用不同类型中尺度天气过程对算法进行检验,分析结果表明:(1)算法能够实现对线状MCSs的自动识别,由于对流系统分裂与合并造成的回波形态"突变",得分值结果能得到较好的反映;(2)算法能够实现对线状MCSs天气的跟踪,一般情况下跟踪效果较好,在分裂或者合并发生的时刻跟踪效果较差。 展开更多
关键词 线状中尺度对流系统 识别 动态模板 得分函数
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飑线优化识别及雷暴大风分析 被引量:9
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作者 李哲 李国翠 +1 位作者 刘黎平 杨吉 《高原气象》 CSCD 北大核心 2017年第3期801-810,共10页
飑线是产生灾害大风的重要系统,强度和影响范围大。本文在线状中尺度对流系统自动识别基础上,提出了飑线优化识别方法,识别主要参数选取反射率因子、长轴长度、系统面积和线性程度,按照反射率因子5 d BZ递增原则,选取四组识别参数对雷... 飑线是产生灾害大风的重要系统,强度和影响范围大。本文在线状中尺度对流系统自动识别基础上,提出了飑线优化识别方法,识别主要参数选取反射率因子、长轴长度、系统面积和线性程度,按照反射率因子5 d BZ递增原则,选取四组识别参数对雷达回波多次识别,择优选取线性程度高且包含较强回波的飑线作为当前体扫的飑线最优识别结果。通过对140个体扫126个飑线识别效果检验和对应大风分析,结果表明:优化识别方法能够同时识别强、弱飑线,真实反应飑线发展的不同阶段,比单一参数识别效果明显改善,优化识别命中率分别比四组参数识别提高了26.3%、10%、40%和89%;在有利的环境条件下,雷暴大风出现在飑线的强回波带、弓形回波前沿和线风暴之间断裂带上,飑线识别区域与灾害大风吻合,可作为大风预警区域;飑线大风的风向基本沿风暴移动方向吹。 展开更多
关键词 飑线 雷暴大风 优化识别 中尺度对流系统
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用改良的面积重叠法自动跟踪中尺度对流系统的试验研究 被引量:3
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作者 方兆宝 林珲 +2 位作者 吴立新 江吉喜 黄签 《大气科学》 CSCD 北大核心 2004年第4期634-640,共7页
中尺度对流系统 (MesoscaleConvectiveSystems,MCSs)的活动和演变 ,是造成致洪暴雨灾害性天气的主要因素之一。多年来 ,许多学者加大了对中尺度对流系统研究的力度。但是 ,中尺度对流系统的活动及其移动和传播的研究进展一直受到计算机... 中尺度对流系统 (MesoscaleConvectiveSystems,MCSs)的活动和演变 ,是造成致洪暴雨灾害性天气的主要因素之一。多年来 ,许多学者加大了对中尺度对流系统研究的力度。但是 ,中尺度对流系统的活动及其移动和传播的研究进展一直受到计算机自动识别和跟踪问题的制约。首先介绍了一种基于面积重叠法的MCSs自动跟踪技术 ,然后针对它存在的问题进行了改良 ,并应用改良后的面积重叠法对 1 998年 6月至 8月的青藏高原上空MCSs进行了识别与跟踪实验。实验结果表明 ,改良后的面积重叠法的跟踪准确率可达80 % ,比改良前提高了 1 0 %以上。 展开更多
关键词 面积重叠法 中尺度对流系统 自动识别 自动跟踪
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山东省线状中尺度对流系统的天气学特征 被引量:7
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作者 侯淑梅 孙晶 +1 位作者 郑怡 韩永清 《气象》 CSCD 北大核心 2020年第8期1053-1064,共12页
按照如下标准确定一个线状中尺度对流系统(linear mesoscale convective system,LMCS):40 dBz以上反射率因子连续或准连续回波带尺度≥100 km并持续至少1 h,镶嵌着40 dBz回波的35 dBz回波要求严格连续,线状或准线状的对流区域拥有一个... 按照如下标准确定一个线状中尺度对流系统(linear mesoscale convective system,LMCS):40 dBz以上反射率因子连续或准连续回波带尺度≥100 km并持续至少1 h,镶嵌着40 dBz回波的35 dBz回波要求严格连续,线状或准线状的对流区域拥有一个共同的前边缘,最大回波强度≥50 dBz。从2012—2016年雷达资料中挑选出27个影响山东的LMCS,分析其天气学特征。结果表明:影响山东的LMCS 8月出现次数最多,形成时间集中在傍晚到前半夜,生命史一般为1~2 h,大多数具有后向传播特征;形成LMCS的初始对流单体绝大多数位于河北省,单体生成后一般向东偏南方向移动;LMCS大多数是东北—西南向,尺度一般介于100~200 km。文章提炼了形成LMCS的后倾槽、前倾槽和冷涡等三类天气学模型。850 hPa伴有暖温度脊或暖中心是形成LMCS的一个重要特征,冷涡和前倾槽类500 hPa中空急流以及后倾槽类700 hPa以下低空急流在形成LMCS中起着重要作用。当850 hPa比湿>8 g·kg^-1,沙氏指数和抬升指数均为负值时,可能出现LMCS。若对流有效位能>1000 J·kg^-1,对流抑制较小,且850 hPa与500 hPa气温差大于25℃,出现LMCS的概率达80%。LMCS出现时均伴有短时强降水,70.4%的LMCS造成雷暴大风、冰雹或强降水灾害。冰雹和大风比短时强降水需要大气层结的不稳定度更高,仅有短时强降水出现时,0℃层和-20℃层的高度明显比冰雹和大风出现时的高度高。 展开更多
关键词 线状中尺度对流系统(LMCS) 天气学模型 物理量指标 灾害
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中国东北冷涡背景下连续发生的中尺度对流系统的组织演变特征个例分析 被引量:3
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作者 朱宇宁 孟智勇 +3 位作者 雷蕾 易笑园 刘泓君 李飒 《北京大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期421-433,共13页
使用雷达、地面加密观测、探空数据和ERA5再分析数据研究2009年7月22日0400—2400 UTC的21小时内东北冷涡后部在京津地区连续发生的4次中尺度对流系统的组织形态演变和中尺度环境特征。研究结果表明,在东北冷涡后部稳定的西北气流背景下... 使用雷达、地面加密观测、探空数据和ERA5再分析数据研究2009年7月22日0400—2400 UTC的21小时内东北冷涡后部在京津地区连续发生的4次中尺度对流系统的组织形态演变和中尺度环境特征。研究结果表明,在东北冷涡后部稳定的西北气流背景下,由于东北冷涡后部对流层中层西北气流中的浅槽、其在对流层低层发展的低槽和低涡以及对流层低层高压脊西北部的西南暖湿气流与冷池之间复杂的相互作用,导致4次过程中强对流的组织形态各异。第一次过程受冷涡西侧一个浅槽锋生影响,在河北北部形成西南‒东北走向弱对流线,对流线位于北京北部的对流发展较强,移动迅速,发展为超级单体和弓形回波,其冷池出流和西南暖湿气流辐合形成西北‒东南走向的后部增生型组织形态,横贯京津地区。第二次过程是第一次过程位于北京南部的冷池出流触发,形成超级单体,之后受第一次过程冷池向西出流的影响,产生西南‒东北走向的后部增生型对流线。第三次过程发生在第一个浅槽造成对流层低层低涡发展的环境下,低涡西侧的偏北风与低层高压脊北部的偏南风在冷池上面辐合,造成多条平行的西北‒东南走向的后部增生型对流线,产生列车效应,造成天津的强降水。第四次过程由冷涡西南部的又一个浅槽锋生和冷涡在天津北部调整出的切变线共同触发,两个初始的西南‒东北走向对流线合并形成一条西南‒东北走向的线状对流,最后南侧的对流发展为弓形回波。4次过程中出现的弓型回波部分还具有弓箭回波结构特征。 展开更多
关键词 东北冷涡 中尺度对流系统(mcss) 浅槽 低涡 冷池 组织形态
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山东一次浅薄冷空气触发强降水过程的对流系统组织形态演变分析 被引量:3
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作者 高帆 俞小鼎 +3 位作者 尹承美 李瑞 褚颖佳 焦洋 《气象》 CSCD 北大核心 2022年第8期993-1006,共14页
2015年7月30日山东突发较大范围暖区极端强降水,由于触发机制不明显、且对对流系统的发展方向判断不足,导致预报偏差较大。利用多源探测资料对此次过程对流系统的触发和组织形态演变机理进行分析,结果表明,高空槽和低空急流构成了深厚... 2015年7月30日山东突发较大范围暖区极端强降水,由于触发机制不明显、且对对流系统的发展方向判断不足,导致预报偏差较大。利用多源探测资料对此次过程对流系统的触发和组织形态演变机理进行分析,结果表明,高空槽和低空急流构成了深厚湿对流生成发展的有利形势,对流发生前水汽和热力条件有利,云图和雷达上呈现的水平对流卷进一步提高了对流生成和发展的潜势。初始对流由浅薄冷空气经渤海南下侵入山东北部触发,发展加强后产生地面冷池和阵风锋,阵风锋继续触发对流,形成后向发展(相对于风暴承载层平均风向,即平流方向)的多单体风暴,此阶段环境低层风向决定了对流风暴的发展方向。对流系统组织维持的机制为:冷池加强和对流风暴发展形成正反馈,冷池与环境低层垂直风切变达到动态平衡,多单体逐渐发展为线状中尺度对流系统(LMCS),且随着深层垂直风切变逐渐增强,LMCS结构逐渐紧密。对流系统减弱消亡的机制为:地面冷池受鲁中山区地形阻挡,主体滞留在山东中部,冷池前沿阵风锋强度迅速减弱,LMCS断裂为东西两段,在不利的低层垂直风切变配置下先后减弱消亡。RKW理论适用于解释此次LMCS组织形态的演变。 展开更多
关键词 浅薄冷空气 冷池 垂直风切变 线状中尺度对流系统 组织形态演变
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一次冷性停滞型西南低涡结构的演变特征 被引量:18
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作者 陈贵川 谌芸 +3 位作者 王晓芳 朱岩 李强 张勇 《高原气象》 CSCD 北大核心 2018年第6期1628-1642,共15页
利用常规气象观测资料、NCEP(National Centers for Environmental Prediction,美国国家环境预报中心)再分析资料、雷达资料、卫星以及区域站资料等对2015年8月16日08:00(北京时,下同)至18日20:00四川盆地持续性大暴雨过程作了系统分析... 利用常规气象观测资料、NCEP(National Centers for Environmental Prediction,美国国家环境预报中心)再分析资料、雷达资料、卫星以及区域站资料等对2015年8月16日08:00(北京时,下同)至18日20:00四川盆地持续性大暴雨过程作了系统分析。结果表明:在西太平洋副热带高压(下称西太副高)阻塞形势下,高原涡东侧和西太副高西北侧的正涡度平流共同为西南低涡提供动力条件,前侧温度槽叠加在中低层暖性浅薄天气系统上加强了对流不稳定,冷空气缓慢侵入造成冷性停滞型西南低涡持续发展;西南低涡中的降水通过凝结潜热释放作用与西南低涡相伴增强;西南低涡成熟阶段,高低层正涡度柱几乎垂直耦合,水平流场形态上表现为近圆形,700 hPa温度、水汽及能量场均表现为"S"形非对称形态,有利于中低层维持向东北部的暖湿输送机制,这是纬向降水强于经向的重要因素;盆地地形条件下,纬向降水主要是中心中尺度对流系统MCSs(Mesoscale Convective Systems)两次稳定发展的结果,降水集中在西南低涡暖切变线南侧,地面静止锋附近,而经向降水主要是两次冷锋MCSs降水,位于西南低涡低槽前部;西南低涡中MCSs活动分为八个阶段,在动力机制维持情况下,西南低涡南侧MCSs通过影响水汽输送对中心MCSs发展形成制约机制,西南低涡东北部和东南部降水呈现此消彼长的"跷跷板"发展特征。 展开更多
关键词 西南低涡 高原涡 大暴雨 中尺度对流系统 演变特征
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