针对2021年8月8日发生在四川盆地东北部的一次暴雨,利用地面观测和再分析资料,结合WRF(Weather Research and Forecasting)敏感性数值试验,研究了青藏高原东部地形对本次暴雨过程的影响和机理.结果表明,暴雨发生期间四川盆地主要受500 ...针对2021年8月8日发生在四川盆地东北部的一次暴雨,利用地面观测和再分析资料,结合WRF(Weather Research and Forecasting)敏感性数值试验,研究了青藏高原东部地形对本次暴雨过程的影响和机理.结果表明,暴雨发生期间四川盆地主要受500 hPa高压脊影响,青藏高原东南侧绕流形成的西南气流向暴雨区输送暖湿空气,并在盆地形成低涡.高低空系统的耦合使得气流辐合抬升,为暴雨发生提供了良好条件.当青藏高原东部地形高度降低以后,地形对气流的阻挡作用减弱,原先高原东南侧绕流产生的西南气流减弱变为偏西气流.同时,高原东北侧的西北气流加强并南下,进一步减弱四川盆地的南风分量和水汽输送,最终导致水汽在四川盆地东南侧聚集和暴雨落区的南移.展开更多
基于华南地区176个国家级自动气象站资料以及1981~2020年ECMWF ERA5再分析资料,采用区域性极端事件的客观识别方法(OITREE)、合成分析等方法,本文研究了华南地区区域性极端降水事件的时空分布特征,并分析了事件偏多年及偏少年的大尺度...基于华南地区176个国家级自动气象站资料以及1981~2020年ECMWF ERA5再分析资料,采用区域性极端事件的客观识别方法(OITREE)、合成分析等方法,本文研究了华南地区区域性极端降水事件的时空分布特征,并分析了事件偏多年及偏少年的大尺度环流特征。主要结论如下:区域性极端降水事件的频次在年际尺度上的周期变化较为明显,并具有较明显的月变化特征,高发时段为5~6月;在极端强度及影响范围上,华南地区大部分区域性极端降水事件强度约130 mm d^(-1),较少事件强度超出320 mm d^(-1),且区域性极端降水事件的影响范围呈显著上升趋势(约310 km^(2)a^(-1));在事件的综合强度上,综合指数Z呈现显著的上升趋势[0.05(10 a)^(-1)],表明事件强度呈现显著增加的趋势;在大湾区及广东北部,区域性极端降水事件的累计降水及其对总降水的贡献呈显著上升趋势,而在广西南部地区,两者呈下降趋势;在事件偏多年,华南地区存在显著的西南风水汽输送及整层水汽通量强辐合的特征,而在事件偏少年,华南地区具有整层水汽通量辐合偏弱的特征;一般降水日,850 hPa上华南地区位于弱偏东南风区,区域性极端降水事件降水日,华南地区位于气旋性环流的东南部,受到明显的西南风风速大值带影响。展开更多
本文采用WRF4.2模式对2020年5月19日发生在贵阳的一次冰雹过程进行数值模拟,再现了冰雹云在贵阳市的移动路径和发展演变过程。通过对冰雹云不同发展阶段的动力、热力和云微物理特征的分析,以及冰雹混合比源汇项的收支分析,得到了冰雹形...本文采用WRF4.2模式对2020年5月19日发生在贵阳的一次冰雹过程进行数值模拟,再现了冰雹云在贵阳市的移动路径和发展演变过程。通过对冰雹云不同发展阶段的动力、热力和云微物理特征的分析,以及冰雹混合比源汇项的收支分析,得到了冰雹形成的微物理机制及概念模型。研究结果表明:(1)模拟的冰雹云在成熟阶段呈现典型的超级单体结构,存在悬垂回波和回波空洞。云内最大上升速度可达20 m s^(−1),上升气流从地面延伸至12 km,在高空西风的作用下向东流出,形成宽广的高空云砧。在上升气流后部中低层为强下沉气流。(2)雹胚粒子通过云冰碰冻雨滴形成,通过收集过冷云滴和雨滴增长,雹粒子的最大汇项是融化成雨水。(3)在冰雹云的成熟阶段,雹收集过冷云滴的效率增大,主要发生在强上升运动区中高层(6~10 km高度),大量雹粒子分布在上升运动区中高层以及悬垂回波区,最大混合比可达11 g kg^(−1)。(4)在冰雹云的消散阶段,云内上升速度减弱,高空云砧的范围扩大。雹粒子净转化效率降低,雹混合比减少。雹融化为雨水的效率增大,雨水分布质心降低,在近地面产生大量雨水。展开更多
The Pearl River Delta(PRD),a tornado hotspot,forms a distinct trumpet-shaped coastline that concaves toward the South China Sea.During the summer monsoon season,low-level southwesterlies over the PRD’s sea surface te...The Pearl River Delta(PRD),a tornado hotspot,forms a distinct trumpet-shaped coastline that concaves toward the South China Sea.During the summer monsoon season,low-level southwesterlies over the PRD’s sea surface tend to be turned toward the west coast,constituting a convergent wind field along with the landward-side southwesterlies,which influences regional convective weather.This two-part study explores the roles of this unique land–sea contrast of the trumpet-shaped coastline in the formation of a tornadic mesovortex within monsoonal flows in this region.Part I primarily presents observational analyses of pre-storm environments and storm evolutions.The rotating storm developed in a lowshear environment(not ideal for a supercell)under the interactions of three air masses under the influence of the land–sea contrast,monsoon,and storm cold outflows.This intersection zone(or“triple point”)is typically characterized by local enhancements of ambient vertical vorticity and convergence.Based on a rapid-scan X-band phased-array radar,finger-like echoes were recognized shortly after the gust front intruded on the triple point.Developed over the triple point,they rapidly wrapped up with a well-defined low-level mesovortex.It is thus presumed that the triple point may have played roles in the mesovortex genesis,which will be demonstrated in Part II with multiple sensitivity numerical simulations.The findings also suggest that when storms pass over the boundary intersection zone in the PRD,the expected possibility of a rotating storm occurring is relatively high,even in a low-shear environment.Improved knowledge of such environments provides additional guidance to assess the regional tornado risk.展开更多
文摘针对2021年8月8日发生在四川盆地东北部的一次暴雨,利用地面观测和再分析资料,结合WRF(Weather Research and Forecasting)敏感性数值试验,研究了青藏高原东部地形对本次暴雨过程的影响和机理.结果表明,暴雨发生期间四川盆地主要受500 hPa高压脊影响,青藏高原东南侧绕流形成的西南气流向暴雨区输送暖湿空气,并在盆地形成低涡.高低空系统的耦合使得气流辐合抬升,为暴雨发生提供了良好条件.当青藏高原东部地形高度降低以后,地形对气流的阻挡作用减弱,原先高原东南侧绕流产生的西南气流减弱变为偏西气流.同时,高原东北侧的西北气流加强并南下,进一步减弱四川盆地的南风分量和水汽输送,最终导致水汽在四川盆地东南侧聚集和暴雨落区的南移.
文摘基于华南地区176个国家级自动气象站资料以及1981~2020年ECMWF ERA5再分析资料,采用区域性极端事件的客观识别方法(OITREE)、合成分析等方法,本文研究了华南地区区域性极端降水事件的时空分布特征,并分析了事件偏多年及偏少年的大尺度环流特征。主要结论如下:区域性极端降水事件的频次在年际尺度上的周期变化较为明显,并具有较明显的月变化特征,高发时段为5~6月;在极端强度及影响范围上,华南地区大部分区域性极端降水事件强度约130 mm d^(-1),较少事件强度超出320 mm d^(-1),且区域性极端降水事件的影响范围呈显著上升趋势(约310 km^(2)a^(-1));在事件的综合强度上,综合指数Z呈现显著的上升趋势[0.05(10 a)^(-1)],表明事件强度呈现显著增加的趋势;在大湾区及广东北部,区域性极端降水事件的累计降水及其对总降水的贡献呈显著上升趋势,而在广西南部地区,两者呈下降趋势;在事件偏多年,华南地区存在显著的西南风水汽输送及整层水汽通量强辐合的特征,而在事件偏少年,华南地区具有整层水汽通量辐合偏弱的特征;一般降水日,850 hPa上华南地区位于弱偏东南风区,区域性极端降水事件降水日,华南地区位于气旋性环流的东南部,受到明显的西南风风速大值带影响。
文摘本文采用WRF4.2模式对2020年5月19日发生在贵阳的一次冰雹过程进行数值模拟,再现了冰雹云在贵阳市的移动路径和发展演变过程。通过对冰雹云不同发展阶段的动力、热力和云微物理特征的分析,以及冰雹混合比源汇项的收支分析,得到了冰雹形成的微物理机制及概念模型。研究结果表明:(1)模拟的冰雹云在成熟阶段呈现典型的超级单体结构,存在悬垂回波和回波空洞。云内最大上升速度可达20 m s^(−1),上升气流从地面延伸至12 km,在高空西风的作用下向东流出,形成宽广的高空云砧。在上升气流后部中低层为强下沉气流。(2)雹胚粒子通过云冰碰冻雨滴形成,通过收集过冷云滴和雨滴增长,雹粒子的最大汇项是融化成雨水。(3)在冰雹云的成熟阶段,雹收集过冷云滴的效率增大,主要发生在强上升运动区中高层(6~10 km高度),大量雹粒子分布在上升运动区中高层以及悬垂回波区,最大混合比可达11 g kg^(−1)。(4)在冰雹云的消散阶段,云内上升速度减弱,高空云砧的范围扩大。雹粒子净转化效率降低,雹混合比减少。雹融化为雨水的效率增大,雨水分布质心降低,在近地面产生大量雨水。
基金supported by the Guangdong Major Project of Basic and Applied Basic Research(Grant No.2020B0301030004)the National Natural Science Foundation of China(Grant Nos.42275006 and 42030604)+1 种基金the Guangdong Basic and Applied Basic Research Foundation(Grant No.2023A1515011705)the Science and Technology Research Project for Society of Foshan(Grant No.2120001008761).
文摘The Pearl River Delta(PRD),a tornado hotspot,forms a distinct trumpet-shaped coastline that concaves toward the South China Sea.During the summer monsoon season,low-level southwesterlies over the PRD’s sea surface tend to be turned toward the west coast,constituting a convergent wind field along with the landward-side southwesterlies,which influences regional convective weather.This two-part study explores the roles of this unique land–sea contrast of the trumpet-shaped coastline in the formation of a tornadic mesovortex within monsoonal flows in this region.Part I primarily presents observational analyses of pre-storm environments and storm evolutions.The rotating storm developed in a lowshear environment(not ideal for a supercell)under the interactions of three air masses under the influence of the land–sea contrast,monsoon,and storm cold outflows.This intersection zone(or“triple point”)is typically characterized by local enhancements of ambient vertical vorticity and convergence.Based on a rapid-scan X-band phased-array radar,finger-like echoes were recognized shortly after the gust front intruded on the triple point.Developed over the triple point,they rapidly wrapped up with a well-defined low-level mesovortex.It is thus presumed that the triple point may have played roles in the mesovortex genesis,which will be demonstrated in Part II with multiple sensitivity numerical simulations.The findings also suggest that when storms pass over the boundary intersection zone in the PRD,the expected possibility of a rotating storm occurring is relatively high,even in a low-shear environment.Improved knowledge of such environments provides additional guidance to assess the regional tornado risk.
