江淮流域两次中尺度对流涡旋的结构特征研究
2019年江苏两次江淮气旋暴雨大风过程分析

结 构 特 征 ,对 气 旋 如 何 演 变 行 史 直 观 的 认 识
关 键 词 :江 淮 气 旋 ;暴 雨 ;大 风 ;云水混合比
中 图 分 类 号 :P 457
文 献 标 识 码 :A
d o i :10.19849/j.c n k i .C N 45-1356/P .2021.2.16
OSID:
收 稿 日 期 :2020-04-03 基 金 项 目 :江 苏 省 预 报 员 专 项 (J S Y B Y 2 0 I906) 作 者 简 介 :颜 佳 任 (199丨一),男 ,工 程 师 ,主 要 从 事 强 对 流 天 气 预 报 方 面 研 究
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辐 合 区 和 h 升 运 动 区 域 分 缶 不 均 ,W 此 暴 雨 落 K 相 对 分 散 受 海 i:热 力 条 件 、高 层 正 涡 度 平 流 及 气 旋 后 部 强 冷 平 流 的
2003年江淮梅雨期一次特大暴雨的研究——中尺度对流和水汽条件分析

( a ̄uMe oo gcl be a r , aj g2 0 0 ) 2f n t rl i s vt y N n n 10 8 i e o aO r o i
( eate t Am s eiSi e, ai gU i r t, 彬n 10 8 3Dp r n o top r c n sN nl n e i m f h c e c n v sy g2 00 )
Ab t a t W i o v n i n l a d u c n e t n l d t a c s f tre t l r i s o i td wi sr c t c n e t a n n o v n i a aa. a e o o r n i an a s cae t h o o a h
Mey rn u n - uy2 0 Sslce n x mie n d ti T e rs l e n t td ta S iu f td r g4 5 J l 0 3 i ee td a d e a n d i eal h e ut d mo s ae h tMC 年 7月 4日 5 日 - 江淮梅雨期间的一次特大暴 雨过程进行 了多尺度 的
详细分析。环流背景、 中尺度对流云团和水汽条件分析表 明, 这次特大暴雨是在典型梅雨的有利环 境背景形势下, 由梅雨锋上的中尺度对流系统造成的 , 地面低压、 低层切 变线及西南低空急流与这 次特大暴雨过程有着密切 的关系。强降水 中心与 中尺度对流云 团的关系十分 密切,中 B尺度云 团
4-6月江淮流域不同尺度温带气旋发展率及移动特征

4-6月江淮流域不同尺度温带气旋发展率及移动特征王黎娟;张海燕;陈爽【摘要】基于改进的温带气旋客观识别方法,统计分析1986-2015年4-6月不同空间尺度江淮流域温带气旋的发展率及移动特征.结果表明:1)整体气旋发展率呈先上升、后下降趋势,较大空间尺度气旋发展率呈显著上升趋势,中间尺度气旋发展率无明显变化趋势.2)较大尺度气旋源地集中在湖北、湖南交界处,中间尺度气旋源地位于安徽等江淮流域东部,各尺度气旋源地位于整层大气非绝热加热项大值区域内.3)气旋初生阶段,江淮流域存在风速切变线,淮北地区风速小于淮南地区,江淮流域上空对流层低层位势高度为负距平,中高层则为正距平,属浅薄低压系统.4)不论何种尺度气旋,均存在东移和东北移动路径,但较大尺度气旋东北移动路径的比例较大.【期刊名称】《大气科学学报》【年(卷),期】2019(042)003【总页数】10页(P399-408)【关键词】江淮流域;温带气旋;不同空间尺度;发展率;移动特征【作者】王黎娟;张海燕;陈爽【作者单位】南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心,江苏南京210044;南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心,江苏南京210044;温州市环境监测中心站,浙江温州325000;南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心,江苏南京210044【正文语种】中文温带气旋是出现在南北半球中高纬度的斜压性低压涡旋,气旋及其锋面系统的发生和发展会带来明显的天气现象(蔡秀华等,2009;黄彬等,2011;尹尽勇等,2011;陈海山等,2017;苗春生等,2018)。
江淮气旋是造成江淮地区暴雨的重要天气系统,4—8月间出现的江淮气旋常常会给江淮地区带来暴雨、大风等恶劣天气(江苏省气象局预报课题组,1988;孙泓川等,2015),给经济建设和人民生命财产造成严重损失。
中尺度对流系统

发生实例
国家气候中心的统计结果表明,在1954、1969、1980、1991、1996、1998、1999、2003、2007年,我国先 后发生特大暴雨洪涝,给国民经济和人民生命财产造成重大损失;特别是近10年,暴雨洪涝平均每年给我国造成 的经济损失逾千亿元,MCSs在这些典型洪涝年暴雨事件中是主要影响系统。 具体实例如:
中尺度对流系统
造成暴雨、冰雹、雷雨大风和龙卷等灾 害性天气的重要系统
01 定义
目录
0பைடு நூலகம் 特征
03 分类
04 时空分布
05 生成环境条件
06 发生实例
中尺度对流系统,简称MCS(Mesoscale Convective System),是造成暴雨、冰雹、雷雨大风和龙卷等灾害 性天气的重要系统。中尺度对流系统由对流单体、多单体风暴和超级单体风暴以各种形式组织而成,包括飑线和 中尺度对流辐合体,水平尺度在2-2500 km。
生成环境条件
MCCs
从 MCCs地理位置分布看,国内外研究均表明,MCCs最活跃区域一般位于大山脉下游,特别是高温高湿的低 空急流前方。从气候背景看,我国黄河和长江中下游地区类似于北美中纬度平原地区,都具备MCCs发生的有利条 件。
线状 MCSs
Bluesteint等 对北美地区许多飑线个例的探空观测进行统计分析,总结出中纬度飑线最重要的环境特征: 一是大尺度环境对流层为位势不稳定的,即存在很大的对流有效位能;二是平均风的最大垂直切变在低层,切变 向量在顺时针方向偏离飑线 45°左右。
多数 MαCSs和MβCSs在午后形成(15—17 BST,北京时),但MαCS在夜间(21—23 BST)还有一更明显的高 峰,而 MβCSs在夜间(01 BST)仅一很小峰值,说明 MαCS的夜发性明显。MβCSs在形成后 2h就可成熟 (面积 达到最大),而在午后形成的 MαCS要3~4 h后成熟,比 MβCSs需时要长。夜间形成的 MαCS要7~8 h后才成 熟,成熟后的 MαCS和MβCSs一般可维持 2~4h。 MαCS和MβCSs的生命史分别为 7~8、5~6 h,即较大尺度 的 MCSs生命史也较长。
夏季江淮地区中尺度对流系统的统计特征分析

夏季江淮地区中尺度对流系统的统计特征分析刘瑞翔;丁治英;孙凌光;黄海波【期刊名称】《暴雨灾害》【年(卷),期】2015(034)003【摘要】The mesoscale convective systems(MCSs) over Yangtze-Huaihe basin were classified into mesoscale convective complex(MCC), persistent elongated convective system(PECS), meso-β circular convectivesystem(MβCCS) and meso-β elongated convective system (MβECS) based on the FY-2D geostationary satellite blackbody temperature data during June to August from 2007-2013. The statistical characteristics of different kinds of MCS cases were analysed. The results indicate that PECS andMβECS occur more frequently than MCC and MβCCS, accounting for 62.2%. There are most MCSs in July while the mean area of mature MCSs in June ranks first, and the average minimum blackbody temperature of mature MCSs is about-76℃. The peak time for MCS initiation is around 14:00-17:00 BT while most MC-Ss mature in the period of 17:00-19:00 BT and dissipate during 18:00-23:00BT, however, it differs for diverse types. Most MCS cases which influence Yangtze-Huaihe basin generate in the land while rarely in the sea. Eastward, northeastward and southeastward are the three main moving directions for MCSs, with a total percentage of about 73.1%. The moving distance of MCS case is closely related to its lifetime and the main distance is 1~5 latitude and longitude degrees, accountingfor 64.6%.%利用2007-2013年6-8月FY-2D逐小时相当黑体温度(TBB)资料,普查了夏季我国江淮地区的中尺度对流系统(MCS)个例.根据MCS的组织形式将其分为中尺度对流复合体(MCC)、持续拉伸状对流系统(PECS)、β尺度中尺度对流复合体(MβCCS)和β尺度持续拉伸状对流系统(MβECS),并对各组织形式MCS的统计特征做了对比分析.结果表明:夏季江淮地区带状MCS发生的频次明显高于圆状MCS,占62.2%;7月份MCS个例数最多,而6月份MCS成熟时平均面积最大;整个夏季,MCS成熟时平均最低云顶温度约为-76℃;MCS多形成于午后14-17时,成熟于17-19时,18-23时均为MCS易消散时段,具体到各类型,其日变化特征又有所差异;影响江淮地区的MCS多生成在陆地上,海上个例很少,有向东、东北和东南3个主要移向,共占73.1%,移动1~5个经纬距的MCS所占比例最大,为64.6%,MCS的移动距离与其生命史长度密切相关.【总页数】8页(P215-222)【作者】刘瑞翔;丁治英;孙凌光;黄海波【作者单位】南京信息工程大学大气科学学院,南京210044;江苏省连云港市气象局,连云港222000;南京信息工程大学大气科学学院,南京210044;黑龙江省黑河市气象局,黑河164300;南京信息工程大学大气科学学院,南京210044【正文语种】中文【中图分类】P445【相关文献】1.线状中尺度对流系统的多普勒雷达统计特征分析 [J], 王俊;2.线状中尺度对流系统的多普勒雷达统计特征分析 [J], 王俊3.江淮地区夏季旱涝环流特征分析 [J], 郑皓文;董文晓;杨娜4.2007-2013年夏季江淮地区MCS和MCV与暴雨关系的统计特征 [J], 刘瑞翔;丁治英;王一颉5.湖北省夏季引发极端降水的MCS统计特征分析 [J], 王孝慈;李双君;张家国因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
气旋客观判别方法在两次江淮气旋过程中的应用

气旋客观判别方法在两次江淮气旋过程中的应用孙泓川;魏建苏;李超【摘要】引用一种气旋客观判别方法——气旋相空间法,采用NCEP-FNL再分析资料等,对两次江淮气旋个例进行研究,验证江淮气旋的结构演变和降水分布特征.结果表明:该方法对江淮气旋的结构演变有很好的指示意义,低层热成风参数与中心气压的演变有较好的对应关系,低层热力不对称性参数的大幅下降和低层冷核的减弱对主要降水时段有明显的指示意义,效果优于基于温度平流偶极子的分析方法.同时探讨了该方法对江淮气旋的适应性及可改进处;该方法适用于格点数据,计算简便,有望投入气象业务使用.【期刊名称】《大气科学学报》【年(卷),期】2015(038)001【总页数】9页(P46-54)【关键词】气旋客观判别方法;江淮气旋;低层热力不对称性参数;低层热成风参数【作者】孙泓川;魏建苏;李超【作者单位】江苏省气象台,江苏南京210008;江苏省气象台,江苏南京210008;南京信息工程大学,江苏南京210044;江苏省气象台,江苏南京210008【正文语种】中文【中图分类】P443江淮气旋是江淮流域的主要天气系统之一,它容易给江淮流域造成明显的风雨影响,引发暴雨灾害和大风灾害。
所以江淮气旋一直是广大气象工作者的研究课题之一。
通常认为典型温带气旋的特征为冷心结构,具有非对称性(锋面性质),系统相对深厚。
但国内对江淮气旋的研究(江苏省气象局预报课题组,1988;张汝秀和王蒸民,1988;朱锁凤和江敦春,1988;盛华和陶诗言,1991;侯定臣,1992)及观测数据普遍表明,江淮气旋不同于一般的温带气旋,它具有特殊的结构特征,有时甚至具有热带气旋的一些特征,其结构特征常常会随着气旋的发展、气旋的入海而产生变化。
关于热带气旋的研究有各种新的进展(邵丽芳等,2013;王伟和余锦华,2013;于润玲等,2013;周聪等,2014;朱伟军等,2014),其中Hart(2003)提出并研究了基于高低层热成风和低层热力不对称性的三维气旋相空间(cyclone phase space,CPS)方法,研究表明,CPS方法是一种能反映气旋结构特征及其演变的客观判定方法,之后被作为大西洋飓风变性的判据(Evans and Hart,2003)。
2015年江淮流域中尺度涡旋梅雨期暴雨过程的诊断分析

2015年江淮流域中尺度涡旋梅雨期暴雨过程的诊断分析黄文娟;陈永林;束炯【期刊名称】《气象与环境学报》【年(卷),期】2017(033)006【摘要】Based on the equivalent black body temperature at the cloud top derived from FY-2 G and the NCEP ( National Centers for Environmental Prediction) reanalysis data with resolutions of 1° × 1°,a sustained heavy rain in Yangtze-Huaihe river basin on June 16-17,2015 was analyzed. The results show that the intensity of this precipi-tation is essentially consistent with the evolution of mesoscale convective vortex ( MCV) and the southwest jet. The MCV is triggered together by the latent heat release induced by the organized development of convection and the low-level convergence and upper-level divergence. The MCV extends from the lower troposphere to 250 hPa, and the strongest center for vorticity is at the middle-low level of the troposphere. During the mature stage,me-soscale convective system ( MCS) can help to stimulate updraft and is a benefit to transport heat and water vapor because the convergence zone of wet Q vector corresponded to the center of positive vorticity,which promoted the development of MCV. The horizontal advection at the middle-lower level contributes negatively to the vorticity during the whole MCV stage. The formation and development of MCV is determined by the horizontal convergence and divergence. Ascending motion of the vortex has a directimpact on the vertical transportation of vorticity and further influences on the development of the vortex in the vertical.%利用FY-2G卫星云顶相当黑体温度(Black-Body Temperature,TBB)资料和NCEP(National Centers for Environ-mental Prediction)的1° ×1°再分析资料,对2015年6月16—17日江淮流域中尺度涡旋引发的一次持续性梅雨期暴雨过程进行分析.结果表明:2015年江淮流域此次暴雨过程降水强度与MCV的增强和减弱及西南急流的强度一致,降水主要与MCV有关,MCV的形成与对流系统的发展密切联系,对流系统有组织的发展、大量潜热释放及低层辐合高层辐散的配置触发了MCV.由此次暴雨过程MCV 与MCS的关系和结构特征可知:MCV从对流层低层一直伸展至对流层高层250 hPa,涡度最强中心位于对流层中低层.MCS有利于激发上升气流,湿Q矢量辐合与正涡度中心对应,有利于热量和水汽的垂直输送,加速MCV发展.MCV从产生至成熟阶段,中低层的水平平流项基本为负贡献,水平辐合辐散项决定MCV的形成和发展.此外,垂直运动直接影响涡度垂直输送项,从而影响MCV在垂直方向上的发展.【总页数】9页(P25-33)【作者】黄文娟;陈永林;束炯【作者单位】地理信息科学重点实验室(教育部)华东师范大学,上海200241;上海中心气象台,上海200030;地理信息科学重点实验室(教育部)华东师范大学,上海200241【正文语种】中文【中图分类】P458.3【相关文献】1.江淮流域一次区域性大暴雨过程的诊断分析与预报 [J], 康建鹏;孙钟德;张丽婷;戴玥;张渊2.2015年湖北省梅雨期一次暴雨过程对流云活动分析 [J], 张端禹;崔春光;徐明;王婧羽;胡昌琼3.湖北梅雨期3次大暴雨过程诊断分析 [J], 刘希文;徐双柱;王艳;杨红龙;李得勤4.致洪暴雨过程中尺度涡旋的涡散作用及准平衡流诊断分析 [J], 葛晶晶;钟玮;陆汉城5.2013年梅雨期一次暴雨过程诊断分析 [J], 陈舒慧;傅帅;张小泉因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
4-6月江淮流域不同尺度温带气旋发展率及移动特征

旋"这些气旋的性质和尺度都是有差异的) X8- ># 工追踪!若气旋生命史中至少有 # 个时刻经过江淮
23+%!"#*&春季影响江淮流域的温带气旋进行多 区域 则向前从其初生阶 %##"Q.#!!QG"!)Q.'&QJ&"
尺度划分"发现天气尺度气旋强度与气旋整体强度 段进行追踪"因为主要考虑气旋对江淮区域的影响"
引用格式!王黎娟"张海燕"陈爽"!"#$+&*- 月江淮流域不同尺度温带气旋发展率及移动特征#6$+大气科学学报"&!%'&!'$$!&")+
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关键 词 中尺度对流 涡旋 结构特 征
数值模拟 中图分类号 P 4 4 7 文献标识码 A
文章编 号 1 0 0 6 - 9 5 8 5( 2 0 1 3 )0 3 — 0 2 7 1 — 1 7
d o i : 1 0 . 3 8 7 8 / j . i s s n . 1 0 0 6 — 9 5 8 5 . 2 0 1 2 . 1 1 1 6 2
Ri v e r b a s i n[ J ] . C l i ma t i c a n d E n v i r o n me n t a l R e s e a r c h( i n C h i n e s e ) , 1 8 ( 3 ) : 2 7 1 - 2 8 7 .
第 1 8卷 第 3期
2 0 1 3 年 5月
气 候 与 环 境 研 究
Cl i ma t i c a n d Env i r on me n t a l Re s e a r c h
V_ 0 1 .1 8 .NO .3
Ma y 201 3
张元春 ,孙建 华,徐广 阔,等. 2 0 1 3 . 江 淮 流域两 次 中尺度 对流 涡旋 的结 构特 征研 究 [ J ] . 气 候与 环境研 究 , 1 8 ( 3 ) : 2 7 1 - 2 8 7 , d o i : 1 0 . 3 8 7 8  ̄ . i s s n . 1 0 0 6 — 9 5 8 5 .
江淮 流域 两次 中尺度对流涡旋 的结构特征研究
张元春 , 2 孙建华 。 徐广阔 齐琳琳 4
1中 国科学 院大 气物理 研 究所 ,北京 1 0 0 0 2 9 2中 国科 学 院大 学 ,北 京 1 0 0 0 4 9 3中国气 象科 学院 灾害天 气 国家重 点 实验室 ,北 京 1 0 0 0 8 1 4空军 装备 研究 院航 空气 象防 化研 究所 ,北 京 1 0 0 0 8 5
2 01 2 . 1 1 1 6 2 . Z h a n g Yu a n c h u n, S u n J i a n h u a , Xu Ou a n g k u o , e t a 1 . 2 01 3 . An a l y s i s o i l t h e s t r u c t u r e o ft wo me s o s c a l e c o n v e c t i v e v o r t i c e s o v e r Ya n g t z e - Hu a i h e
A na l ys i s o n t he S t r uc t u r e o f Two Me s o s c a l e Co n v e c t i v e Vo r t i c e s o v e r Ya ng t z e -H ua i he Ri v e r Ba s i n
Z HANG Y u a n c h u n 一 , S UN J i a n h u a 一 , XU G u a n g k u o , a n d QI L i n l i n
1 I n s t i t u t e o f A t m o s p h e r i c P s i c s . C h i n e s e A c a d e m y o f S c i e n c e s , B e o ' i n g 1 0 0 0 2 9 2 U n i v e r s i t yo fC h i n e s e A c a d e m yo fS c i e n c e s , B e o ' i n g 1 0 0 0 4 9 3 S t a t e K e y L a b o r a t o r y fS o e v e r e W e a t h e  ̄C h i n e s e A c a d e m y o f Me t e o r o l o g i c a l S c i e n c e s , B e i j ' i n g 1 0 0 0 8 1 4I n s t i t u t e fA o e r o n a u t i c a l Me t e o r o l o g ya n dC h e m i c a l D e f e n s e , E q u i p m e n t A c a d e m yo fAi r F o r c e , B e j i ' i 0 3 、2 0 0 7年江淮梅雨期的 中尺度对流涡旋 ( MC V)进行 了统计 分析 ,结果表 明我 国梅雨锋上 MC V
活跃 , 这些 MC V与强降水有关 。 2 0 0 3 、 2 0 0 7年江淮梅雨期有 9 个 MC V发生, 大多数的 MC V发生在 3 2 o N~3 5 。 N 之 问的江苏境内。采用 AR P S( A d v a n c e d R e g i o n a l P r e d i c t i o n S y s t e m)的资料分析系统 ( AD AS )和 WR F模式模 拟 了 2个 MC V 的发展过程 ,并使用数值模拟结果分析 了它们 的结构特征 。MC V一般发 生在 强对流系统的北侧, 其涡旋环流一般 在 6 0 0 h P a以下 ,对应涡旋区域对流层高层为强辐散,涡度 最强的中心在对流层 中层 ,但正涡度 区可伸 展到 3 0 0 h P a 。初始 阶段 MC V 的中心为上升运动和 中性层结 ,成熟阶段 MC V 的中心转 为下沉运动 ,同时 其 南侧有新 的对流 发生。发展 型和不发展型 的 MC V 对 比发现,涡旋对流层高层有涡度增加 以及二次对流的潜热 释放 多,可 能是发展型 MC V维持时间较长的原因。此外 ,MC V 发展过程 中南侧急流 的增强对 MC V中对流的触