暴雨形成过程之台风

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任丽;赵玲;马国忠;林嘉楠

2018, 37 (6): 1671-1683. DOI: 10.7522/j.issn.1000-0534.2018.00036

摘要 (582) PDF (15493KB) (646)

使用常规观测资料、卫星云图、雷达回波资料、自动气象站降水量以及0.25°×0.25°的NCEP/NCAR再分析资料，对1710号台风"海棠"残余环流北上引发的东北地区北部的大暴雨过程进行中尺度特征分析。结果表明，台风残余环流移入东北地区后再度加强。地面上负变压中心位于气旋北侧倒槽切变处，气旋的快速发展和加强的变压风辐合，造成低层辐合加强，导致大暴雨的出现。暴雨区呈带状分布，出现向北增强的趋势，在时空分布上都有明显的中尺度特征。探空分析显示暴雨区大气处于不稳定状态，有利于以短时强降水为主的对流发展。暴雨是由MCS活动造成的，每次短时强降水均与TBB低值中心相对应，并滞后1 h左右。对流云团自南向北传播，暴雨主要出现在冷云区内或是云团后部边缘TBB大梯度区处。雷达回波的后向传播造成暴雨区一直有强回波活动，降水持续时间长；强降水是暖云降水，降水效率高，雨强大。引发暴雨的中尺度对流系统具有深厚的垂直运动，加强了低层热量和水汽的向上输送。中低层正涡柱迅速增强，水汽辐合增强，加强了中尺度对流系统的发展和持续时间。中高层有干冷空气活动，不仅触发对流，而且大大降低了大气稳定度，为对流的发生、发展提供了有利条件。

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粤东台风“浣熊”大暴雨的辐散风动能分析

程正泉;林良勋;刘燕;杨国杰

2014, 33 (2): 557-566. DOI: 10.7522/j.issn.1000-0534.2013.00019

摘要 (486) PDF (8687KB) (545)

利用热带气旋和雨量观测资料、NCEP再分析资料和辐散风动能方程，对台风“浣熊”在粤东造成大暴雨到特大暴雨的大尺度环流及动能转换特征进行了分析。结果表明，此次强降水过程主要是台风残涡与周围环境相互作用的结果。来自西太平洋的低层强偏东南急流和与热带气旋相连的西南急流，维持强水汽输送且输送至粤东地区；辐散风动能的变化对本次过程有较好的指示意义；低空两支急流的分布及辐合变化造成的动能通量辐合效应，是暴雨区辐散风动能的主要能量来源。此外，两支急流中心分别存在暖空气上升和冷空气下沉运动，斜压有效位能释放转化为辐散风动能。在上述两种过程中，冷空气均起到了重要作用。在低层近似辐合条件下，大气层结条件的不同是造成粤东和登陆点附近降水强度差异的重要原因。

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2016年台风“莫兰蒂”结构特征的多源卫星探测分析

赵震

2019, 38 (1): 156-164. DOI: 10.7522/j.issn.1000-0534.2018.00065

摘要 (727) PDF (13546KB) (451)

利用Himawari-8卫星、CloudSat卫星和GPM卫星高分辨率资料研究了2016年台风"莫兰蒂"的发展演变过程以及在海面上的IMERG算法获得的降水和台风眼区、外围雨带降水云系三维结构特征。结果表明，"莫兰蒂"台风在超强阶段有小而清晰的圆形台风眼，台风降水呈现非均匀、非对称结构，最强降水集中于台风中心附近。CloudSat卫星发现云墙和螺旋云带由深厚对流云系统组成，云顶附近是卷云和高层云，4 km高度上存在不连续亮带并且亮带以上云系发展旺盛。CloudSat卫星和GPM卫星搭载的雷达均观测到台风云墙内存在高耸的对流"热塔"。GPM卫星搭载的测雨雷达观测到"莫兰蒂"台风眼壁东北侧出现295 mm·h^-1的最大降水强度，台风眼两侧的回波强度和潜热加热率垂直结构呈不对称分布。台风眼右侧云墙对流"热塔"内最大回波强度达57 dBZ，最大回波顶高为17 km，最大潜热加热率为88 K·h^-1，这里暖云降水过程占主导地位。

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强台风“纳沙”引发的特大暴雨过程数值试验

杨仁勇;闵锦忠;郑艳

2014, 33 (3): 753-761. DOI: 10.7522/j.issn.1000-0534.2013.00047

摘要 (378) PDF (5390KB) (806)

利用中尺度模式WRF对2011年9月29-30日1117号强台风“纳沙”登陆并穿过海南岛北部引发的海南岛西部特大暴雨过程进行了数值模拟和地形敏感性试验。结果表明，在海南岛北部登陆西行的台风降水量分布呈五指山以北地区多、以南地区少的特征，而北面的强降水带又是西部多、东部少。12 km水平格距模拟的48 h降水量和逐3 h降水量与实况基本相符，台风登陆时间与地点误差也较小，路径和强度模拟效果均较好。对比控制试验和地形敏感性试验模拟的24～48 h降水量发现，有地形时，海南岛西部地区24 h降水量普遍有50 mm以上的增幅，西部山区有150 mm以上增幅，西部山区主峰北侧有350 mm增幅。特别是强降水中心与西部主山峰紧密相连，地形的存在对台风“纳沙”在海南岛西部地区的降水量增幅明显。但受五指山脉地形的阻挡，处于台风环流中西北气流背风坡的海南岛东南部地区降水量有50～150 mm的减幅。从低层中小尺度流场和垂直速度的对比分析可以看出，控制试验与零地形试验结果存在明显差别，五指山脉西部的地形可以增强低层扰动，有利于产生中尺度对流小涡，从而增加台风降水。王下乡的特殊地形对台风降水显著偏多起到重要作用。

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与台风“海鸥”相关暴雨过程的水汽和干侵入研究

赵宇;李静;杨成芳

2016, 35 (2): 444-459. DOI: 10.7522/j.issn.1000-0534.2015.00061

摘要 (615) PDF (16293KB) (704)

利用常规观测资料、NCEP/NCAR的1°×1°再分析资料和WRF3.2模式的模拟结果分析了一次由台风"海鸥"与西风槽远距离相互作用产生的山东暴雨过程的水汽和干冷空气活动。结果表明:水汽辐合主要来自南边界的水汽流入,南边界水汽输入的增强主要是台风向北的水汽输送造成的,对流层低层的低涡使水汽在山东中西部地区集中。南北方向水汽辐合的大小与降水量有较好的对应关系。暴雨过程中有明显干冷空气活动,暴雨初期,对流层顶的干冷空气先行侵入降水区,引起高层西风加速和辐散加强,进而导致上升运动发展。暴雨发展期,对流层中层(500 hPa或600 hPa)干冷空气由西北向东南以偏西气流的方式侵入降水区,与暖湿空气以东西风的形式辐合上升。暴雨强盛期,对流层中层不仅有来自中纬度西北方向的干冷空气侵入,而且还有来自高纬的干冷空气侵入。干侵入始终具有高层超前于低层的特点,有利于位势不稳定的发展。干冷空气与暖湿空气活动的加强使山东地区中低层锋生加强,激发非地转垂直上升运动,是上升运动加强的机制之一。暴雨过程中对流性不稳定和条件性不稳定共存,干冷空气侵入使等相当位温面倾斜及强迫暖湿气流沿锋面倾斜上升,有利于条件性对称不稳定的发展。

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台风“狮子山”并入温带气旋过程及引发东北强降水的分析

刘硕;李得勤;赛瀚;田莉;赵明

2019, 38 (4): 804-816. DOI: 10.7522/j.issn.1000-0534.2018.00109

摘要 (942) PDF (43192KB) (478)

使用常规观测、最佳台风路径数据、风云二号气象卫星亮温（Black body temperature equivalent，TBB）、全球协同探空站资料和NCEP/NCAR全球再分析资料，对2016年第10号台风"狮子山"并入温带气旋过程中，二者相互作用下引发的东北地区强降水进行了分析。结果发现，台风"狮子山"并入温带气旋过程中，其结构由对称的热带涡旋云系向非对称斜压云系发展，最终演变为成熟的温带气旋云系。受温带气旋的影响，台风"狮子山"逐渐进入到强垂直风切变环境，台风涡旋环流、水汽输送、垂直运动呈现明显的不对称和垂直向西倾斜结构，暖心结构遭遇破坏，水汽输送逐渐远离台风环流；台风影响下的高低空急流有利配置对温带气旋形成正涡度平流输送，伴随着锋生作用，使得温带气旋获得动力和能量而发展。对东北地区强降水的分析发现，台风并入温带气旋过程中，温带气旋加强发展，带来了增强的动力、水汽和能量的输送，是引发东北地区强降水的主要原因，降水主要发生在暖平流带中，600 hPa与900 hPa之间的厚度梯度大值区对强降水的落区具有很好的指示，强低层辐合、高层辐散，促使强的垂直上升运动，配合强暖平流和充沛水汽的输送，对应着强降水的发生。高层弱的干冷空气缓慢向低层侵入，使得降水持续时间长、结束缓慢。降水总体具有持续性，伴有较强对流降水的发生。

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台风“洛克”远距离引发陕西暴雨过程的成因分析

武麦凤;王桂梅;曹玲玲;张丽娟;王英

2014, 33 (5): 1297-1304. DOI: 10.7522/j.issn.1000-0534.2013.00072

摘要 (845) PDF (8338KB) (605)

利用常规高空、地面观测资料以及NCEP/NCAR再分析资料，对2011年9月17-18日台风“洛克”引发陕西中南部暴雨天气过程的成因进行了分析。结果表明，台风是此次暴雨过程的主导系统，主要表现在：（1）台风和西太平洋副热带高压阻碍了西风带系统的东移，使陕西中南部长时间处于槽前较强的西南暖湿气流中，为形成大范围暴雨提供了有利的环流背景；（2）远距离台风激发了大气扰动，它向中国大陆方向传播的过程中与中纬度低值系统相遇并相互作用，使青藏高原东部到陕西南部的气压梯度增强，风速增大，诱发了低空急流的形成，高低空急流耦合，又激发了次级环流的形成，为形成暴雨提供了水汽、能量和足够的动力抬升条件；（3）地面锋面是强降雨的触发机制，台风通过扰动传输到中国大陆的暖湿空气与冷空气相遇产生锋生，降雨加强。

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