低層鋒生型中尺度暴雨的特征合成詳細分析

1、低層鋒生型中尺度暴雨的特征合成詳細分析主要內(nèi)容資料與方法雨量特征大尺度環(huán)流背景 中尺度天氣特征分析 中尺度天氣分析思路 結(jié)論 資料與方法 本文選取了2008-2011年低層鋒生類型10個暴雨進行分析，個例選取標準為單站連續(xù)3小時雨量達50 mm及其以上，且其中任一小時雨量達30 mm及其以上。所用資料為GFS 0.50.5再分析資料，時間分辨率為6小時，以及衛(wèi)星、雷達、湖北省地面加密自動站等非常規(guī)觀測資料。 為了更為客觀真實地反映個例之間的共同特征，我們采用合成分析法，分別將每型中尺度暴雨個例以暴雨中心為基準點，通過坐標平移放置到統(tǒng)一坐標系中，然后對10例暴雨基本要素場和物理量場分別求平均得到

2、最終合成場 。暴雨個例雨量特征湖北縣級以上84個站點24小時降水資料 過程時間1h最大雨量（mm）3h最大雨量（mm）過程持續(xù)時間（10mm/h）24h暴雨站數(shù)24h最大雨量（mm）2008072242.9110.91722個278.52008081542.8101.11236個178.82008081644.758.21022個173.42008082838.067.21539個146.12008082945.0102.21019個201.02009062953.9104.01544個281.62010071036.266.71012個131.22010072145.362.2109個97.

3、22011061435.276.61946個206.12011061865.2143.51347個197.1暴雨個例雨量特征 低層鋒生型中尺度暴雨為大片層狀云降水中混合著對流性降水，暴雨范圍大；持續(xù)時間長，降水過程持續(xù)時間在1015小時，最長可達19小時；強度穩(wěn)定 ，1小時雨量一般在1030mm，最大雨量一般在35-45mm。大尺度環(huán)流背景500hPa高度場 暴雨發(fā)生前12小時暴雨發(fā)生時200hPa風(fēng)場和散度（色斑）暴雨發(fā)生時暴雨發(fā)生前12小時850hPa風(fēng)場和渦度（色斑）暴雨發(fā)生前12小時暴雨發(fā)生時中尺度天氣特征分析動力特征 鋒生強迫作用 渦度平流作用 傾斜渦度發(fā)展的作用 地面輻合線（區(qū)）

4、水汽特征 不穩(wěn)定特征 動力特征-鋒生強迫850hPa露點溫度與風(fēng)場合成分析 暴雨發(fā)生前12小時暴雨發(fā)生時暴雨發(fā)生前12小時暴雨發(fā)生時925hPa溫度 925hPa假相當(dāng)位溫與鋒生函數(shù)（色斑）暴雨發(fā)生前12小時暴雨發(fā)生時假相當(dāng)位溫與鋒生函數(shù)（色斑）剖面圖暴雨發(fā)生前12小時暴雨發(fā)生時溫度平流（色斑）和V-W(流場)剖面圖 暴雨發(fā)生前12小時暴雨發(fā)生時露點溫度和V-W(流場)剖面圖 暴雨發(fā)生前12小時暴雨發(fā)生時假相當(dāng)位溫和垂直速度(色斑)剖面圖 暴雨發(fā)生前12小時暴雨發(fā)生時動力特征-渦度平流 暴雨發(fā)生前12小時暴雨發(fā)生6小時500hPa風(fēng)場和渦度平流（色斑）700hPa風(fēng)場和渦度平流（色斑）暴雨發(fā)生

5、前12小時暴雨發(fā)生6小時700hPa風(fēng)場和散度（色斑）暴雨發(fā)生前12小時暴雨發(fā)生6小時500hPa與850hPa差動渦度平流 暴雨發(fā)生前12小時暴雨發(fā)生時動力特征-傾斜渦度發(fā)展 假相當(dāng)位溫和渦度(色斑 )剖面圖 暴雨發(fā)生前12小時暴雨發(fā)生時925hPa風(fēng)場和渦度(色斑) 暴雨發(fā)生前12小時暴雨發(fā)生時動力特征-地面輻合線（區(qū)） 2008年8月16日01時雷達回波和地面風(fēng)場 2011年6月18日14時雷達回波和地面風(fēng)場 850hPa露點溫度與風(fēng)場合成分析 暴雨發(fā)生前12小時暴雨發(fā)生時水汽特征850hPa風(fēng)場和濕度平流(色斑) 暴雨發(fā)生前12小時暴雨發(fā)生時925hPa風(fēng)場和水汽通量散度(色斑) 暴雨

6、發(fā)生前12小時暴雨發(fā)生時不穩(wěn)定特征 KI指數(shù) 暴雨發(fā)生前12小時暴雨發(fā)生時500hPa與850hPa假相當(dāng)位溫差 暴雨發(fā)生前12小時暴雨發(fā)生時三維圖 暴雨落區(qū)位于低層鋒面附近南側(cè)、西南急流出口區(qū)左側(cè)，中尺度低渦附近，地面氣流匯合區(qū)中心，干濕冷暖平流零線靠近暖濕平流一側(cè)，濕舌頂端，水汽通量散度和K指數(shù)大值中心等重合區(qū)域。暴雨落區(qū)中尺度天氣分析思路（1）關(guān)注大尺度背景場。尤其要關(guān)注東北冷渦、西南低槽和副高的動態(tài)演變，東北冷渦帶動西北氣流與副熱帶高壓西側(cè)及西南低槽前的西南氣流有利于冷暖空氣在暴雨區(qū)交匯對峙，產(chǎn)生干鋒生型中尺度暴雨。（2）關(guān)注渦度平流、濕度平流以及溫度平流這幾個基本預(yù)報因子。渦度平流的

7、變化導(dǎo)致大氣產(chǎn)生垂直運動，低層溫度平流加強，產(chǎn)生鋒生，上升運動加強。（3）關(guān)注低層鋒區(qū)的分析，鋒區(qū)的強度，移速以及空間配置。（4）關(guān)注低層鋒生次級環(huán)流的產(chǎn)生和加強，低層鋒生強迫出次級正環(huán)流，其上升支與高層次級反環(huán)流的上升支在暴雨區(qū)上空疊加，形成深厚的上升運動區(qū)，觸發(fā)位勢不穩(wěn)定能量的釋放，產(chǎn)生強烈的上升運動。（5）關(guān)注邊界層輻合線（區(qū)）分析。重點關(guān)注地面輻合線（區(qū)）、中尺度低渦等關(guān)鍵區(qū)域，這里往往是輻合最為強烈的區(qū)域。（6）關(guān)注低層濕舌（850 hPa Td17 ）、低層濕平流中心以及汽通量散度負值中心，這些水汽條件重疊區(qū)域是暴雨最可能發(fā)生區(qū)域。（7）關(guān)注K指數(shù)38 的區(qū)域和中層的se低值區(qū)，這里是不穩(wěn)定能量充足的地區(qū)。結(jié) 論1）干鋒生型中尺度暴雨為大片層狀云降水中混合著少量的對流性降水，持續(xù)時間長，強度穩(wěn)定。2）暴雨主要發(fā)生在低層鋒區(qū)附近暖濕上升氣流區(qū)，低層鋒面的次級正環(huán)流與高層次級反環(huán)流的上升支在暴雨區(qū)上空疊加，形成深厚的上升運動區(qū)，觸發(fā)位勢不穩(wěn)定能量的釋放，隨著鋒區(qū)的加強，低層次級環(huán)流加強，上升運動明顯加強，暴雨發(fā)生發(fā)展。3）南方隨西南急流向東北移動的濕舌，與北方隨偏東氣流向西南輸送的干舌，在暴雨區(qū)附近交匯對峙，產(chǎn)生擾動，形成鋒生，使上升運動發(fā)展加強。鋒生函數(shù)、濕度平流和溫度平流的