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湘赣浙闽地区汛期的降水划分及环流特征 被引量：1
1
作者 周芳 王东海 卫俊宏 《大气科学》 北大核心 2025年第3期799-813,共15页
湘赣浙闽地区是中国降水开始最早的地区之一,该地区先后经历华南前汛期、江淮梅雨期和华南后汛期。湘赣浙闽地区降水的空间分布特征和环流特征与华南前汛期、江淮梅雨期和华南后汛期的不尽相同。为了研究湘赣浙闽地区汛期降水的基本特征... 湘赣浙闽地区是中国降水开始最早的地区之一,该地区先后经历华南前汛期、江淮梅雨期和华南后汛期。湘赣浙闽地区降水的空间分布特征和环流特征与华南前汛期、江淮梅雨期和华南后汛期的不尽相同。为了研究湘赣浙闽地区汛期降水的基本特征,本文利用地面气象观测站和ERA5再分析数据,首先对比了不同季风雨期湘赣浙闽地区降水的特征,然后又分析了其逐侯演变特征,并最终根据候雨日日降水量和强降水站数得出一种划分汛期的新的方式,依照新的方式定义汛期和汛期的不同阶段,并探索了入汛前后以及汛期不同阶段降水和环流的演变特征。研究表明:(1)相较于其他分段方式,新的定义方法能够更好地描述出湘赣浙闽地区汛期大雨带南北位移和多雨中心东西变化的演变特征。(2)湘赣浙闽地区的汛期有其不同于其他华南前汛期和江淮梅雨期独特的降水特征,平均开始于22候,结束于50候,可以分为春雨期、主汛期和后汛期三个阶段,其中主汛期又可分为主汛期前期和主汛期盛期。春雨期开始时间晚于华南前汛期,降水整体分布较为均匀,在南岭南部和江西、湖南北部有两条大雨带;主汛期开始和结束的时间早于江淮梅雨期开始和结束的时间,降水全面增强,强降水中心位于鄱阳湖平原到武夷山区;后汛期开始时间晚于华南后汛期的开始时间,降水主要位于福建东南部沿海地区。(3)湘赣浙闽地区在进入汛期以后,大气环流发生了明显的改变。与汛期开始相伴随的大气环流特征主要表现为:南亚高压北上高原,湘赣浙闽地区上空西风气流减弱,副热带高压北抬,脊线位于18°~21°N,低空西南气流和超低空偏南风均增强,水汽大幅增加,这些特征与华南前汛期及江淮梅雨期不同。汛期不同阶段环流的演变主要体现在低槽和副热带高压的位置、低空气流的强度和低层风速辐合区位置的位移等等。这些结果有助于我们更好地理解湘赣浙闽地区汛期降水的时空分布特征及其产生机制。 展开更多
关键词 汛期 湘赣浙闽 降水特征 气候特征 环流特征
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FY-4A卫星AGRI辐射资料直接同化对华南一次极端降水预报的影响
2
作者 姚乐宝 沈丹 +2 位作者 王东海 周括 李国平 《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》 北大核心 2025年第5期100-115,共16页
风云四号A星(FengYun-4A,简称FY-4A)是我国新一代静止气象卫星的首发星。围绕其成像仪辐射资料的直接同化,聚焦其如何提高极端降水预报准确性及多通道组合同化是否优于单通道同化2个科学问题开展研究。基于WRF(weather research and for... 风云四号A星(FengYun-4A,简称FY-4A)是我国新一代静止气象卫星的首发星。围绕其成像仪辐射资料的直接同化,聚焦其如何提高极端降水预报准确性及多通道组合同化是否优于单通道同化2个科学问题开展研究。基于WRF(weather research and forecasting)和GSI(gridpoint statistical interpolation)框架,采用观测算子替代方案测试了GSI同化系统在晴空条件下对FY-4A AGRI(advanced geostationary radiation imager)红外通道辐射资料的直接同化性能。设计多组同化预报试验,对比了其对1次季风低压极端强降水天气过程的循环同化和预报影响。结果表明,采用GOES-15(geostationary operational environmental satellite-15)IMAGER观测算子替代方案直接同化3.75、6.25、10.8和13.5μm 4个FY-4A AGRI红外通道的试验,及上述方案附加采用Himawari-8 AHI(advanced himawari imager)观测算子替代方案直接同化7.1、8.55和12.0μm 3个FY-4A AGRI红外通道的试验,可在洋面上空关键位置产生中心强度更大、水平分布范围更广、垂直涵盖层次更深厚的正水汽混合比分析增量,并在区域高分辨率数值预报中改善了低层暖湿条件,明显地提高了特大暴雨落区范围和雨带形态走向的预报准确性。 展开更多
关键词 AGRI辐射资料 极端降水预报 WRF模式 GSI同化系统 华南
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华南暴雨模拟中物理过程参数化不确定性的量化分析
3
作者 周金炫 王东海 +1 位作者 张春燕 陈逸豪 《大气科学》 北大核心 2025年第4期1149-1169,共21页
模式中物理过程的不确定性对预报准确率的影响受到越来越多的关注。本文采用WRF(v4.4)模式,以2020年5月21~22日一次华南暴雨为例,使用多因素方差分析以及Tukey’s检验方法量化了与降水密切相关的云微物理过程、边界层过程和积云对流过... 模式中物理过程的不确定性对预报准确率的影响受到越来越多的关注。本文采用WRF(v4.4)模式,以2020年5月21~22日一次华南暴雨为例,使用多因素方差分析以及Tukey’s检验方法量化了与降水密切相关的云微物理过程、边界层过程和积云对流过程的不确定性以及同一物理过程中不同参数化方案的差异,并进一步分析了云微物理方案差异对降水模拟误差的影响。结果显示:云微物理方案对于降水模拟结果以及模式预报效果最为重要,且不同物理过程之间的相互作用对模拟结果的影响不可被忽略。在此基础上,基于泰勒评分挑选出最优参数化方案组合为WSM7云微物理方案+YSU边界层方案+GF积云对流方案。从不同云微物理方案的水成物和微物理转换过程上看,雹在此次极端降水的模拟中扮演重要角色;雨滴比含水量的变化主要源自冰相粒子的融化项;而雨滴蒸发量通过潜热吸收的方式影响冷池强度,进而影响后续的降水传播,并最终作用于强降水落区的分布。 展开更多
关键词 华南暴雨 数值模拟 参数化方案 不确定性量化 源汇项
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粤港澳大湾区一次局地极端强降水过程的多尺度观测特征与演变分析 被引量：3
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作者 李卓凡 王东海 曾智琳 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期915-928,共14页
2020年5月22日凌晨粤港澳大湾区发生了一次极端强降水过程,最大小时雨量和3小时雨量打破广东省内“龙舟水”期间的历史最高纪录。利用多源观测数据以及ERA5再分析资料对引发局地极端降水的中尺度对流系统(MCS)的演变过程与中尺度特征开... 2020年5月22日凌晨粤港澳大湾区发生了一次极端强降水过程,最大小时雨量和3小时雨量打破广东省内“龙舟水”期间的历史最高纪录。利用多源观测数据以及ERA5再分析资料对引发局地极端降水的中尺度对流系统(MCS)的演变过程与中尺度特征开展研究。(1)此次强降水过程主要集中在凌晨时段,具有持续时间短、局地雨强极端、累积雨量大等特点,在3小时的降水过程中出现了两个降水峰值。(2)这次过程为一次暖区暴雨过程,低层西南季风提供了充足的暖湿水汽,低涡切变线提供了良好的抬升条件。中α尺度季风云团呈准静止状态并升尺度增长为MCC(中尺度对流复合体)的过程引发了大湾区夜间局地的极端降水。(3)过程中两个阶段的峰值降水与中γ尺度对流单体生消发展期间的传播与移动矢量发生的改变有密切联系。数个中γ尺度对流单体构成多单体风暴形态,呈西北-东南侧向排列,这些单体先后触发发展并有着各自的地面辐合线。对流单体在环境风引导下向偏东南方向移动引发第一阶段峰值降水。随后不同单体的辐合线连接,对流向西南方向传播显著加快,使对流系统移动矢量发生改变,因而造成第二阶段峰值降水。(4)造成两段峰值降水的中γ尺度对流单体结构存在明显差异。第一阶段峰值降水的强回波延伸高度更高,具备倾斜、入流缺口和回波垂悬等类超级单体结构特征,第二阶段峰值降水回波则具有显著的热带对流低质心特征,造成了局地更极端的短历时强降水。 展开更多
关键词 极端降水 降水特征 暖区暴雨 中尺度特征 中尺度对流系统
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近70年不同路径的南海热带气旋的统计特征 被引量：7
5
作者 江文 王东海 +2 位作者 张春燕 曾智琳 李国平 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期433-443,共11页
为进一步认识南海热带气旋(SCSTC)的基本特征规律,利用中国气象局上海台风研究所(CMA-ATI)整编的“热带气旋最佳路径数据集”等资料,对1949—2019年不同移动路径的SCSTC的频数、源地、强度变化等特征进行统计分析。(1)近70年的SCSTC的... 为进一步认识南海热带气旋(SCSTC)的基本特征规律,利用中国气象局上海台风研究所(CMA-ATI)整编的“热带气旋最佳路径数据集”等资料,对1949—2019年不同移动路径的SCSTC的频数、源地、强度变化等特征进行统计分析。(1)近70年的SCSTC的频数呈现递减的趋势,其中东北走向的SCSTC频数相对较少,其峰值集中在5月、6月,西/西北走向的SCSTC频数相对较多,约占总数的76%,其峰值集中在8月、9月,且西/西北走向的SCSTC频数变化趋势与西太平洋副热带高压(“副高”)脊线位置的移动趋势相匹配,即当副高脊线逐渐向北(南)移动时,SCSTC频数随月份逐渐增多(减少)。(2)东北走向的SCSTC平均强度比西/西北走向的SCSTC强,生命史也更长,并且在5种SCSTC强度等级中,东北走向的台风和强台风的强度二次加强的现象相比西/西北走向的更显著。(3)两种路径走向的SCSTC的源地位置随着季节的变化都有一个先北抬后南撤的过程,与副高脊线的移动规律一致,东北走向SCSTC源地位置整体比西/西北走向的SCSTC更偏北2~3个纬距。 展开更多
关键词 SCSTC 移动路径 频数 强度 源地
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基于多分辨率模式的粤港澳前汛期降水与低层流场预报性能评估
6
作者 曹雨然 王东海 《热带气象学报》 2025年第5期728-744,共17页
利用国家级气象站和探空站的观测数据,对2014—2018年4—6月期间粤港澳地区9 km和3 km分辨率区域数值天气模式的降水及低层流场预报结果进行了综合评估。研究采用传统降水评分、邻域法,并利用多种统计指标评估了不同分辨率模式在前汛期... 利用国家级气象站和探空站的观测数据,对2014—2018年4—6月期间粤港澳地区9 km和3 km分辨率区域数值天气模式的降水及低层流场预报结果进行了综合评估。研究采用传统降水评分、邻域法,并利用多种统计指标评估了不同分辨率模式在前汛期的降水与低层流场预报技巧的差异及其时间、空间变化特征,分析了不同分辨率的适用性;进一步探索降水预报与低层流场预报技巧之间的相互联系,为未来中尺度模式在区域预报中的优化提供参考。(1)9 km、3 km分辨率模式对南海夏季风爆发前降水、低层流场预报水平均相对稳定;两种分辨率模式预报降水、低层流场预报能力均具有一定日变化,两者对08:00—12:00时段的预报更准确,而对物理过程更复杂的午后和夜间预报技巧相对不足。(2)9 km分辨率模式常高估降水量,而3 km模式的整体预报结果时间和空间偏差更小,具体表现为这一分辨率模式对季风爆发后及午后时段的降水预测更精准,且对珠江三角洲和广东省北部山区等复杂地形的降水预报误差更小;此外,3 km分辨率模式预报技巧更加稳定,尤其对小雨、中雨及强降水的预报精度更高。(3)与降水预报评估结论相似,3 km分辨率模式对低层流场的预报同样更出色;尤其是近地面温度场和比湿的预报中,能够更好地捕捉午后近地面温度和湿度条件的变化;在复杂地形区域对近地面温湿度的预报更精准。 展开更多
关键词 数值模式 前汛期 模式评估 邻域法 粤港澳地区
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