梅雨锋暴雨中尺度对流系统研究若干进展

０ 引 言
暴 雨是 中 国最主要 的气 象灾 害 之一 ， 夏 季南 方 往 往 暴 雨洪 涝 灾 害 频 发 ， 给 国家 和人 民生命 财产 造 成 重 大损
失， 因此 ， 对 暴 雨灾 害 的预报一 直是 汛期 预报 的关 键 。近年 来 气象 工作 者 从不 同角度 对 暴雨 进 行 了大 量 研究 ， 并
摘要ｉ 针对 ２ ０ １ ０年 ６月 １ ９ ～２ ０日湖南 一 次大 范 围暴 雨过 程 ， 利 用常 规 观测 资料 、 Ｆ Ｙ 一 ２ Ｅ卫 星 Ｔ Ｂ Ｂ资 料 、
Ｎ Ｃ Ｅ Ｐ １ 。 ×１ 。 格点资料及 ＷＲＦ模式输 出的高分 辨率资 料 ， 采 用数值 模拟 和诊 断分析 相结合 的方法 ， 综合 分析 了此
取得 丰硕 的成 果 。暴 雨 是多种 尺度 天气 系统 相互 作用 的结 果 ， 大尺度 环 流系统 对暴雨 的发生发 展有 制约作 用 ， 而 中尺度 系统 是暴 雨发 生 的直接 影 响系统 Ｉ ３ 。但 由于观测 手 段 和资 料精 度 限制 ， 过 去许 多暴 雨 的研究 主 要集 中 在大 尺度 环流 形势及 天气 尺度 特征 分析 上 。近年来 随着观 测 手段 和 天气 预 报技 术 的发 展 ， 人 们 把 研究 的 目标 投 向 中小尺 度天 气现 象 。地面 自动 站资料 因其 时空 密度 大 ， 是 实况 监测 和 中尺度 分析 最重要 的资 料之 一 ； 高 时空分
度系 统 的演变 和 动力机 制 。
１ 暴 雨 过 程 及 其 主 要 影 响 系统 分 析
１ ． １ 降水过 程分 析
２ ０ １ ０年 ６月 １ ８日－ －２ ０日湖 南省 出现 一次暴 雨 天气过 程 （ １ ０ ９ 。 Ｅ ～１ １ ４ 。 Ｅ， ２ ４ ． ５ ｏ Ｎ－ －３ ０ 。 Ｎ） ， 降水 过程具 有强度 大、 范 围广并伴 有 强雷暴 的特 点 。１ ８日 ０ ８时 ～２ ０日 ２ ０时 ， 全省 平 均 降水 量 ７ ２ ． ５ ｍｍ， ６ ０县 市 累积 降 水 量 大于

江南一次持续性暴雨过程中线状中尺度对流系统模态转换机理研究WANG Xue;LIN Yonghui;LIU Shanfeng【摘要】利用地面观测资料、探空资料、NCEP再分析资料、多普勒雷达资料及WRF输出资料,研究了2014年6月20-21日发生在江南地区的一次持续性暴雨过程中中尺度对流系统(mesoscale convective system,MCS)的演变过程、结构特征及模态转变机理.此次暴雨发生在500 hPa东移发展的短波槽前、850 hPa切变线与低空暖湿急流之间的不稳定区.MCS演变过程中组织模态发生转变,对流东移发展形成拖尾型(tailing stratiform,TS)MCS,后逐渐转变为平行型(parallel stratiform,PS)MCS.环境风场上,TS型MCS表现为垂直对流线的相对入流,弓状回波北侧有气旋生成;PS型MCS低层表现为垂直对流线的相对入流,中高层表现为平行向相对入流.TS型MCS中,强对流区位于正扰动气压带,形成垂直作用于对流线的气压梯度力,导致相对入流垂直对流线;而在平行对流线方向上,扰动气压变化小,平行相对气流弱,整体呈现为较强的垂直向相对气流;PS型MCS中,气压扰动整体表现为西南正气压扰动与东北负气压扰动的分布特征,在西南-东北向气压梯度力作用下,形成平行对流线向后的相对入流,导致MCS模态的转变.【期刊名称】《大气科学学报》【年(卷),期】2019(042)001【总页数】13页(P138-150)【关键词】拖尾型;平行型;持续性暴雨;相对入流【作者】WANG Xue;LIN Yonghui;LIU Shanfeng【作者单位】【正文语种】中文梅雨期持续性暴雨这种天气异常事件对我国造成严重的气象灾害(倪允琪和周秀骥,2005),MCS直接影响暴雨的产生,是由单个或多个对流单体和其附近的层状云构成的混合强对流系统,水平尺度为几十到几百千米,时间尺度为几小时到几天(章国材,2007)。

技 期 刊 文 章 摘 编 ④
１ 不 同 类 型 大 尺 度 环 流 背 景 下 强 对 流 天 气 的 短 时 临 近 预 报 预 警 研 究 围环 境 的相 互作 用； 点总 结 了近 １ 重 ５年 来 中 纬 度 地
区 线 状 Ｍ ＣＳ 特 征 。 ｓ的
上 研 究 的 不 断 深 入 ， 其 应 用研 究 也 取 得 显 著 进 展 ， 对
识 ，有 必要 总 结和 继续研 究 中尺 度 对 流 系统 （ ＭＣＳ） ｓ
识别 和预 警水 平。
《 雨灾害》 ２１ 暴 ０ １年 第 ２期 岳 彩 军 上 海
台 风 研 究 所 ２ ０ ３ ０００
摘 要 ： 旋 度 是 描 述 大 气 动 力 性 质 的 一 个 重 要 螺
２ 暴 雨 中 尺 度 对 流 系统 研 究 的 若 干 进 展
《 雨灾害》 ２１ 暴 ０ １年 第 ２期 王 晓芳 武 汉
３ 国家 级 强对流潜 势预 报 业务进展 与检 验评 估 《 象 》 ２ １ 年 第 ７期 何 立 富 国 家气 象 中 气 ０１
心 １０ ８ ００ ｌ
摘 要 ： 暴 、 雨 大 风 和 冰 雹 、 时 强 降 水 等 强 雷 雷 短 对 流 天 气 历 时 短 、 展 快 、 坏 力 强 ， 天 气 预 报 业 发 破 是 务 的 难 点 。 为 了推 动 我 国现 阶 段 天 气 预 报 业 务 向 专
发展 的 强风暴 常有 逆 温层 、 的风 垂直 切 变、 强 中层 千
冷 空 气等 有利 条件 ，但 这些 条件在 不 同的 大尺度 环
流 背 景 下 各 要 素 的 重 要 性 不 尽 相 同 ，产 生 的 强 对 流 天 气 类 型 也 不 相 同 。 冷 涡 槽 后 类 对 流 不 稳 定表 现 在 中低 层 温 度 直 减 率 大 ； 垂 直 切 变 强 ， 随 高 度 强 烈 风 风 顺 转 ，０ Ｐ ～５ ０ｈ ａ 西 风 急 流 存 在 ，且 与 强 对 ４ ０ｈ ａ ０ Ｐ 有 流 天 气 的 发 生 区 域 紧 密相 关 ； 在 明 显 的 中尺 度 低 存

活动 的 一 些 规 律 ， 中 尺 度 动 力 学 理 论 的 研 究 提 出 为
院士提 出 的 倾 斜 位 涡 发 展 理 论 ； 者 提 出 的 非 平 衡 作
动 力 强 迫 理 论 ； 大 林 、 伯 威 等 提 出 的 加 热 响 应 理 张 胡 论 ； 阳 首 承 提 出 的 溃 变 理 论 等 。 这 些 理 论 虽 然 发 欧
成都
６０７ ） １ ０ １
摘 要 ： 过 对 近 二 十 年 来 中 尺 度 天 气 动 力 学 与 灾 害 通
性 天 气 预 测 方 法 研 究 成 果 的 总 结 与 回 顾 ， 进 一 步 为 开展 这一 方面 的研 究工 作提 供基 础 ， 走 弯路 。 少
激 发 机 制 研 究 上 ， 这 一 问 题 要 比 稳 定 度 问 题 复 杂 但 得 多 。起 初 ， 们 从天 气 系 统 的 活 动特 征 上 寻 找 ， 人 总 结 出 若干模 型 ， 些 模 型 在应 用 中 确 实 发挥 了作 用 。 这 但 是 ， 于模 型 的 理 想 化 ， 与 实 际 天 气 有 差 距 ． 由 它 不 同 的 人 对 模 型 的 应 用 会 得 出 不 同 的 结 果 。 这 就 导 致
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陈忠明 、 文 良、 文彬 ： 高 闵 中尺 度 天 气 动 力 学 与灾 害性 天 气 预 测 的 若 干 进 展
离 社 会 需 求 和 人 们 的 满 意 度 尚 有 不 小 的 差 距 。 探 索 ３ １ １ 重 力 波 不 稳 定 理 论 ．．
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