6 期郭大梅等 : 一次异常路径持续强降水中尺度对流系统分析 1649 场移动路径进行分析和研究, 试图揭示造成此次暴雨天气的成因及移动规律, 提高对此类强对流短时暴雨天

Size: px

Start display at page:

Download "6 期郭大梅等 : 一次异常路径持续强降水中尺度对流系统分析 1649 场移动路径进行分析和研究, 试图揭示造成此次暴雨天气的成因及移动规律, 提高对此类强对流短时暴雨天"

窃极石
7 years ago
Views:

1 第 34 卷第 6 期 2015 年 12 月高原气象 PLATEAUMETEOROLOGY Vol.34 No.6 December,2015 郭大梅, 刘勇, 马晓华, 等. 一次异常路径持续强降水中尺度对流系统分析 [J]. 高原气象,2015,34(6): ,doi: /j.isn 一次异常路径持续强降水中尺度对流系统分析郭大梅, 刘勇, 马晓华, 李萍云 ( 陕西省气象台, 西安 ) 摘要 : 利用实况观测 NCEP 卫星云图 FY-2E 和自动气象站资料对一次从华北到西北地区东部持续强对流暴雨天气进行了分析, 结果表明 :500hPa 东北冷涡底部的短波槽大陆高压东侧的东北风低层切变线及冷平流地面冷高压底部的冷空气为中尺度系统的产生发展移动提供了有利的天气背景 ; 强对流暴雨天气是由 β 中尺度 α 中尺度对流系统造成的, 中尺度对流系统大致是由东北向西南方向移动, 历时 23h 东路冷空气与华北暖湿气流交汇, 触发对流产生 ;MCS 的移动方向取决于高低空的风向风速当中高层风速较弱低层风速较强风向相反时,MCS 移动路径与低层风向一致 ; 当中高层风速较强低层风速较弱风向相反时,MCS 移动路径与中高层风向一致强对流暴雨过程发生前, 整层温度平流为零, 中高层的风较弱, 风垂直切变较小关键词 : 中尺度对流系统 ; 异常路径 ; 高低空的风向风速 ; 温度平流 ; 概念模型文章编号 : (2015) 中图分类号 :P45 文献标志码 :A doi: /j.isn 引言强对流暴雨天气是中尺度系统造成的严重气象灾害之一近年, 对强对流暴雨中尺度系统发生发展机理进行了大量研究, 副热带高压边缘槽线 500hPa 切变线高原涡西南涡中低层低涡 [1-5] 切变线为中尺度的发生发展提供了有利的天气背景,α 中尺度 β 中尺度 γ 中尺度中尺度对流复合体等中尺度对流系统 (MCS) [1-11] 直接造成了强对流暴雨, 广义位涡 [12] 干侵入 [13] 低层重力波 [14] 新型辐散方程 [15] [16] 大气能量转换特征也用于暴雨形成机理分析通过这些研究对强对流暴雨的发生发展有了比较深入的认识但是暴雨预报仍存在很多难点, 其中对中尺度暴雨系统的传播机理缺乏系统研究, 对一些异常路径的预报能力较弱, 需要加强这方面的工作目前对强对流暴雨中尺度对流系统的传播做了一些工作, 一些研究表明 [17-19],MCS 向前传播系统中 MCS 形成于从中等到强劲的上层风环境中, 在中等强度风切变中发展, 且风随高度顺时针旋转而 MCS 后向传播系统中 MCS 形成于上层风较弱环境中, 没有正涡度平流或正涡度平流较弱的地区, 且沿着水汽辐合轴 [20] 后向传播, 低层有暖平流寿绍文等在一次江淮暴雨过程的 β 中尺度分析中指出逆引导气流的传播, 是造成降水局地增幅的直接原因郑媛媛 [21] 等对 2007 年 7 月 8 日特大暴雨过程的中尺度特征研究表明, 该中尺度对流雨团属于后向传播, 其传播方向和单体的移动方向相反, 使得强回波在特定区域保持相对静止, 造成特大暴雨以上 2 个个例均属于对流云团后向传播, 但相对降水区保持静止总体而言, 对中尺度暴雨系统传播机理的研究还远远不够 2010 年 7 月 31 日至 8 月 1 日中国北方部分地区出现了一次持续短时强降水天气, 中尺度暴雨云团自东北向西南经河北河南山西陕西到达甘肃, 历时 23h, 中尺度暴雨云团的生命史移动方向移动路径和降水强度都是有气象记录以来罕见的此次强对流暴雨的移动路径与平时所见的暴雨自西向东移动路径截然不同, 很难准确预报因此, 本文利用常规高低空实况地面加密 FY-2E 卫星云图等资料, 采用天气动力学诊断方法, 对此次强对流暴雨天气过程的大尺度环境场物理量收稿日期 : ; 定稿日期 : 资助项目 : 陕西省气象局预报员专项 (2015Y-4) 作者简介 : 郭大梅 (1978 ), 女, 江苏徐州人, 高工, 主要从事天气预报及暴雨强对流天气研究.E mail:shaanxigdm@sina.com

一次异常路径持续强降水中尺度对流系统分析郭大梅, 刘勇, 马晓华, 李萍云 ( 陕西省气象台, 西安 710015) 摘要 : 利用实况观测 NCEP 卫星云图 FY-2E 和自动气象站资料对一次从华北到西北地区东部持续强对流暴雨天气进行了分析,

2 6 期郭大梅等 : 一次异常路径持续强降水中尺度对流系统分析 1649 场移动路径进行分析和研究, 试图揭示造成此次暴雨天气的成因及移动规律, 提高对此类强对流短时暴雨天气发生发展机理的认识水平及预报能力, 为今后此类天气的预报提供参考依据 2 降水实况 2010 年 7 月 31 日 14:00( 北京时, 下同 ) 至 8 月 1 日 11:00 自东北向西南分别在河北河南北部山西陕西甘肃的东部出现一次大范围雷电短时暴雨天气 ( 图 1a), 河北中南部 31 日 14:00 22:00 有 21 个乡镇站县站 1h 降水量在 50mm 以上, 最大深州 1 个乡镇站 31 日 18:00 19:00 降水量为 79mm, 河南辉县 6 个乡镇站 1h 降水量超过 50mm, 辉县 8 月 1 日 00:00 01:00 降水量为 84 mm; 山西 7 个站 1h 降水量超过 50mm; 最大襄汾 8 月 1 日 01:00 02:00 降水量为 72mm; 陕西 4 个站 1h 降水量超过 50mm; 最大陇县 10:00 11:00 降水量为 91.8mm; 甘肃泾川 1 个乡镇站 8 月 1 日 08:00 09:00 降水量为 60mm 此次降水过程主要是由于强对流造成的短时暴雨, 时间短强度大, 中尺度特征比较明显从中尺度暴雨云团特征随时间的变化 ( 图 1b) 可以看出, 暴雨路径为东北西南走向 3 MCS 演变特征 7 月 31 日 08:00( 图 2a), 在河套至内蒙古中部及河北与辽宁交界地区分别有冷锋云系 A 和对流云团 B,B 云团 TBB 冷中心为 :00, 冷锋云系 A 东移到陕北北部山西北部及河北北部地区, 在冷锋云系 A 的前部山西和河北交界的地区中北部地区有一 γ 中尺度对流云团 C 生成, 尺度约为长 10km 宽 10km,TBB 冷中心为 -42, 短时强降水与对流云团 C 密切相关 B 云团缓慢南移, 且完全分裂成对流云团 D E, 对流云团 D 缓慢西伸 14:00( 图 2b), 云团 C 迅速发展为 β 中尺度对流系统, 边界整齐, 呈椭圆形, 对流云团 D 缓慢西伸,-52 以下的冷云面积增大到长轴 100km 短轴 50km, 冷中心下降到 -62, 对流云团 C 造成河北埠平 1h 降水量达到 56mm 15:00, 云团 C 冷中心下降到 -72, 造成唐县 1 个乡镇站的 1h 降水量达到 62mm, 云团 A 继续东移, 云团 D 仍向西伸展 16:00( 图略 ), 冷锋云系 A 东移, 前沿并入云团 C, 且云团 D 也西伸并入云团 C, 云团 C 的尺度迅速增大,-52 以下的冷云面积为长轴 300km 短轴 230km, 为 α 中尺度对流系统, 冷中心达 :00 冷锋云系 A 继续并入云团 C, 云团 C 的尺度迅速增大, -52 冷云面积为长轴 500km 短轴 250km, 超过 km 2, 同时 -72 冷云面积也有所增大, 云团 C 发展为中尺度对流复合体 (MCC) 19:00( 图 2c), 云团 C 长轴增大到 700 km, 短轴 250km, 呈椭圆形, 西伸到山西中部地图年 7 月 31 日 15:00 至 8 月 1 日 12:00 河北山西陕西甘肃部分地区 1h 降水量 (a) 和 7 月 31 日 14:00 至 8 月 1 日 11:00-62 以下 TBB(b, 单位 : ) 的时间演变 Fig.1 ThetimeevolutionofhourlyrainfalatsomestationsinHebei,Shanxi,Shannxi,Gansufrom15:00on31Julyto 12:00on1August2010(a)andTBB(unit: )lowerthan-62 from14:00on31julyto11:00on1august2010(b)

个乡镇站县站 1h 降水量在 50mm 以上, 最大深州 1 个乡镇站 31 日 18:00 19:00 降水量为 79mm, 河南辉县 6 个乡镇站 1h 降水量超过 50mm, 辉县 8 月 1 日 00:00 01:00 降水量为 84 mm; 山西 7 个站 1h 降水量超过 50mm; 最大襄汾 8 月

3 ６５高原气象３４卷图２２年７月３日至８月日对流云团ＴＢＢ的演变单位３日ｂ３日３日９ｄ３日２日２ｆ日３日ｈ日Ｆ２Ｅｆｔｂｂｆｄｂ９２ｄ３Ｊｙｄ２ｆｈＡ２Ｕ区ＴＢＢ冷中心仍为７２２图２ｄ云团Ｃ成冷中心为６２的 β中尺度对流云团Ｆ此后云东侧结构松散西部密实在山西地区云团Ｃ分裂团Ｆ继续向西移动

4 ６期郭大梅等一次异常路径持续强降水中尺度对流系统分析６５日２图２云团Ｆ进入陕北东部地随时间从东向西移动且也随时间从北向南移动区呈椭圆状５２冷云面积的长轴３８ｋｍ短综合图３可知中尺度对流云团随时间由东北向西轴２ｋｍ为 β中尺度对流云团３图２ｆ云南移动而且强度没有明显减弱团Ｆ进入陕西延安地区ＴＢＢ冷中心为７２呈上述分析表明强对流暴雨天气是ＭＣＳ造成椭圆型５２冷云面积的长轴３８ｋｍ短轴３的生命史为２３ｈ河北山西接壤地区的 γ中尺度ｋｍ此后延安地区的宜川县甘泉县ｈ降水量分云团是在冷锋云系的前侧产生的之后与冷锋云系２ｍｍ和５８２ｍｍ之后云团Ｆ向西南别为６及其东侧的中尺度对流云团合并发展为 α中尺度方向移动且范围及对流强度有所减弱图对流系统再演变成 β中尺度对流系统其移动路２云团Ｆ西移到陕西宝鸡地区６２云顶亮径为东北西南走向温面积有所增强但仍为 β中尺度对流云团图２ｈ６２云顶亮温面积进一步增强４天气形势环流背景呈椭圆型结构比较密实长轴为２ｋｍ短轴为２年７月３日５ｈｐ图４上西８ｋｍ造成陇县ｈ降水量９８ｍｍ此后云团太平洋副热带高压下称西太副高主体在海上日Ｆ继续向西南方向移动减弱移出甘肃本以南有５９２ｄｐｍ的闭合高度线且５８８ｄｐｍ沿中尺度对流系统云团中心即东北西南走线伸至中国东部沿海地区５Ｎ附近宽广的低值向所做的时间剖面图３表明中尺度对流云团区中的短波槽东移合并加深在东北地区形成低涡其底部内蒙古东北至河套地区有一低槽陕西及其以西地区被大陆高压控制７ｈＰ河北山西陕西为西太副高外围的西南气流河套地区有切变线存在８５ｈＰ上河北北部山西北部陕西北部有一切变线切变线的右侧为６８ｍ西南气流受低槽东移带来的弱冷空气及低层切变线共同影响３日白天陕北北部出现阵雨或雷阵雨天气降水量不大但在河北地区有强对流暴雨的发生发展２图４ｂ大陆高压势力范围略有增大图３２年７月３日至８月日沿东北西南走向ＴＢＢ的剖面单位Ｆ３Ｃｆｔｂｂｈｈｗｈｆｗｄｆｍ３ＪｙＡ２Ｕ陕西地区位于大陆高压东侧的东北风中西太副高势力有所增强５８８ｄｐｍ线略有西伸海上副高５９２ｄｐｍ闭合区增大东北冷涡东移南压底部低槽东移南压到河北山西东部随后河北南部图４２年７月３日２ｂ５ｈＰ位势高度实线单位ｄｐｍ和温度虚线单位分布Ｆ４Ｄｂｆｐｈｈｄｄｐｍｄｍｐｄｈ５ｈＰｄ２ｂ３Ｊｙ２

β中尺度对流系统其移动路２云团Ｆ西移到陕西宝鸡地区６２云顶亮径为东北西南走向温面积有所增强但仍为 β中尺度对流云团图２ｈ６２云顶亮温面积进一步增强４天气形势环流背景呈椭圆型结构比较密实长轴为２ｋｍ短轴为２年７月３日５ｈｐ图４上西８ｋｍ造成陇县ｈ降水量９８ｍｍ此后云团太平洋副热带高压

5 1652 高原气象 34 卷河南北部山西出现短时强降水天气 700hPa 北京山西有一切变线, 河北山西陕西风速较小, 量值在 2~4m s hPa 在河南北部有一横切变, 陕北和山西有一切变线, 其中切变线的西侧延安为西南风, 而东侧太原则为 12m s -1 东风, 在河北地区有一温度槽, 在陕北中部有一温度脊中心值为 28, 自河北至陕北为偏东风, 有冷平流 8 月 1 日 08:00500hPa( 图略 ) 上, 高空形势无大的变化, 副高仍有所西进, 陕西甘肃东部位于大陆高压的东侧偏东气流中, 陕西西部局地甘肃东部局地仍出现强对流暴雨,850hPa 没有明显的切变线,700hPa 陕西地区风速较小, 没有明显的切变线,500hPa 没有出现明显的系统, 强对流暴雨的预报难度相当大 5 中尺度对流系统环境场条件 5.1 高温高湿及不稳定能量选取暴雨区内及距暴雨区最近的张家口邢台太原延安 4 个探空站, 分析了暴雨发生前后 4 个探空站的物理量 ( 表 1) 由表 1 可见, 暴雨发生前 (30 日 20:00), 张家口邢台的对流有效位能 (CAPE) 均超过 3915J kg -1, 对流抑制能量 (CIN) 都低于 123J kg -1, 整层比湿积分 (IQ) 都超过 5293g hpa kg -1, 说明大气整层较湿, 抬升指数 (LI) 达到 -7 和 -8, 抬升凝结高度 (LCL) 较低 (826hPa 和 906hPa), 假相当位温 θ se(500hpa-850hpa) 分别为 K 和 K 太原延安的 CAPE 分别为 1082J kg J kg -1,IQ 分别为 3062g hpa kg g hpa kg -1,θ se(500hpa-850hpa) 分别为 K 和 K 这说明在暴雨发生之前, 低层偏南气流已经把高温高湿空气输送到暴雨区, 河北地区抬升凝结高度较低, 较小的负值抬升指数说明对流不稳定层结较强, 有利于对流天气的发生 31 日 08:00, 河北北部张家口有降水产生, CAPE 迅速下降, 大气层结趋于稳定 20:00, 张家口暴雨结束,CAPE=0J kg -1,LCL 升高 (771.2 hpa),li=6.17,θ se(500hpa-850hpa) =6.17K, 说明不稳定能量已经释放, 大气层结稳定在 31 日 08:00, 山西暴雨开始前, 太原 CAPE=58J kg -1, CIN=467.8J kg -1,LCL 由 714hPa 下降到 814 1hPa,IQ 较小 (IQ=2840.5g hpa kg -1 ), θ se(500hpa-850hpa) 为 K 此时由于有着较高的 CIN, 虽然不稳定层结较强, 短时间内山西并未出现对流天气 31 日 20:00, 山西暴雨开始时,IQ 增大到 g hpa kg -1, 大气层结趋于稳定 31 日 08:00 20:00, 陕西的暴雨发生前, 延安 CAPE 值由 J kg -1 增大到 J kg -1, CIN 较小,IQ 由 g hpa kg -1 增大到 g hpa kg -1,θ se(500hpa-850hpa) = K, 说明西太副高外围低层偏南气流向暴雨区输送能量和水汽, 暴雨发生前已具备高温高湿的条件 5.2 温度平流垂直风切变 31 日 08:00 河北 MCS 发生前,850hPa( 图 5a) 表 1 4 个探空站的 CAPE CIN LCL IQ LI θ se(500hpa-850hpa) 物理量统计 Table1 StatisticsofCAPE,CIN,LCL,IQ,LI,θ se(500hpa-850hpa) atfoursoundingstations 时间站点 CAPE /(J kg -1 ) CIN /(J kg -1 ) LCL/hPa IQ /(g hpa kg -1 ) LI / θ se(500hpa-850hpa) /K 30 日 20:00 张家口邢台太原延安日 08:00 张家口邢台太原延安日 20:00 张家口邢台太原延安

流中, 陕西西部局地甘肃东部局地仍出现强对流暴雨,850hPa 没有明显的切变线,700hPa 陕西地区风速较小, 没有明显的切变线,500hPa 没有出现明显的系统, 强对流暴雨的预报难度相当大 5 中尺度对流系统环境场条件 5.

6 ６期郭大梅等一次异常路径持续强降水中尺度对流系统分析６５３图５２年７月３日８５ｈＰ温度平流及其沿４Ｅ的经度垂直剖面ｂ单位５ＫＦ５Ｔｈｍｐｄ８５ｈＰｄ４Ｅｂ３Ｊｙ２Ｕ５Ｋ在河北中南部为暖平流大值中心位于河北中部至５对高值区尤其在河北地区高值区更加明显大部天津一带量值为４Ｋｍ在河北北以上这说明此时分地区湿静力温度值都在９部内蒙古山西交界地区为冷平流其中心值为在陕西山西尤其是河北从上午开始就有大量的４２４Ｋｍ位于河北与内蒙交界地区能量积累从沿４Ｅ河北暴雨区３８Ｎ３９Ｎ温度的纬度７月３日图６河北中南部地区能量剖面图５ｂ可看出河北暴雨发生前整层温度平进一步加大中心值增大到且９以上区流约为Ｋｍ３日ＭＣＳ形成前通过对邢台太原域呈 Ω 形高能轴呈西北东南向在高能轴与能量锋叠置区 γ中尺度对流云团在冷锋云系的前探空站风垂直切变进行分析得知风垂直切变较侧有的生成在高能轴与能量锋叠置区为高温高湿３ｍ弱邢台２ｋｍ风垂直切变为２６ｋｍ风垂直切变为３ｍ５２ｈＰ风速区冷锋前侧一小股干冷空气向这里夹挤是暖湿空气抬升而触发对流此后分析发现对流云团随着为６ｍ太原２ｋｍ风垂直切变为３４７ｍ６ｋｍ风垂直切变为４８ｍ５２ｈＰ风速为２４ｍ此次强对流暴雨过程发生前整层温度平流均在零值附近中高层的风较弱风垂直切变较小一般的强对流冰雹天气低层为暖平流高层为冷平流有着较强的垂直风切变这次强对流暴雨过程不同与一般的强对流冰雹过程５３触发机制２年７月３日地面图上图略蒙古国及以北地区有一冷高压四川中部地区至甘肃东南部有一低压中心冷锋位于内蒙古地区地面湿静力能量场上在４Ｎ附近为能量锋区这里图６２年７月３日地面湿静力温度场对应着地面冷锋且存在冷锋云系４Ｎ以北地区分布单位为明显的低能区对应为冷高压前部较强的干冷空Ｆ６Ｔｈｄｂｆｆｍ气陕西山西河北大部地区为湿静力能量的相ｍｐ３Ｊｙ２Ｕ

ＭＣＳ形成前通过对邢台太原域呈 Ω 形高能轴呈西北东南向在高能轴与能量锋叠置区 γ中尺度对流云团在冷锋云系的前探空站风垂直切变进行分析得知风垂直切变较侧有的生成在高能轴与能量锋叠置区为高温高湿３ｍ弱邢台２ｋｍ风垂直切变为２６ｋｍ风垂直切变为３ｍ５２ｈＰ风速区冷锋前侧一小股干冷空气向这里夹挤是暖湿空气抬升而触发对流此后分析发现对流云团随着为

7 ６５４高原气象３４卷能量锋区移动而移动分析高低层天气图发现风速为５６ｍ东北风带来的冷空气不断在５ｈＰ东北冷涡东移南压引导地面冷高压东移南其西南侧触发对流生成ＭＣＳ生成区位置的变化下触发对流的弱冷空气来源于８５ｈＰ地面位于即为传播方向与低层的风向一致即西南方向冷高压的前沿偏东气流由于环境风与低层风向相反环境西风较弱不足５４移动路径及天气概念模型以使得ＭＣＳ向东移动导致ＭＣＳ沿传播方向即西通常情况下北方地区ＭＣＳ移动路径多为偏南方向移动东方向这是因为中高层为较强的西风环境受其ＭＣＳ后期移至大陆高压系统的东北气流中影响ＭＣＳ向东移动ＭＣＳ移动路径取决于两个此时环境风为较强的东北风低层风速较小为西方向一是环境风７２ｈｐ平均风速二是南风此时由较强的东北风决定着ＭＣＳ的移动方ＭＣＳ传播方向分析此次环境场中高层风发现向ＭＣＳ仍然向西南方向移动ＭＣＳ形成前期即７月３日７７３日ＭＣＳ的传播与与Ｓｈ研究２ｈＰ平均风场为西风风速在２４ｍ图的ＭＣＳ后向传播有类似的地方都形成于高层风７风速较小地面及８５ｈｐ为较强的东北风较弱的环境中沿水汽辐合传播但低层不是暖平图７２年７月３日７２ｈＰ平均风场矢量和等值线单位ｍ８５ｈＰ温度平流ｂ单位５Ｋ和５ｈＰ涡度平流单位９２分布Ｆ７Ｔｈｗｄｆｍ７ｈＰ２ｈＰｄｍ８５ｈＰｍｐｄｂ５Ｋｄ５ｈＰｙｄ９２３Ｊｙ２

方向一是环境风７２ｈｐ平均风速二是南风此时由较强的东北风决定着ＭＣＳ的移动方ＭＣＳ传播方向分析此次环境场中高层风发现向ＭＣＳ仍然向西南方向移动ＭＣＳ形成前期即７月３日７７３日ＭＣＳ的传播与与Ｓｈ研究２ｈＰ平均风场为西风风速在２４ｍ图的ＭＣＳ后向传播有类似的地方都形成于高层风７风速较小地面及

8 6 期郭大梅等 : 一次异常路径持续强降水中尺度对流系统分析 1655 流而是冷平流 ( 图 7b),500hPa 有着较弱正涡度平流 ( 图 7c) 20:00 平均风场上 ( 图略 ), 受大陆高压控制,MCS 在陕西太原上空均为东北风, 之后 MCS 仍向西南移动, 此时应属于向前传播, 而且在陕北上空可以发现, 延安的高空风较大, 风垂直切变较大由上述分析可知,MCS 的移动方向决定于单体的传播方向和环境场的平均风速方向,MCS 形成与发展的前期, 传播方向为向南向西, 这与高空平均风向不一致,MCS 的移动路径也是向西南, 而 MCS 后期传播方向仍为向西南, 这与高空平均风基本一致,MCS 的移动方向也是向西南, 应属于向前传播此次过程发生前, 华北西北地区已具备高温高湿条件,500hPa 高空冷涡引导地面冷高压东移南下, 华北其以西地区位于地面冷高压左前方当华北地区有对流系统生成时, 受低层及地面东路冷高压前侧东北风带来的冷空气影响, 不断在其西南侧有中尺度对流系统生成 MCS 移动方向取决于传播方向和环境风方向, 当环境为强气流所控制时,MCS 运动主要取决于环境风, 当环境风较弱时, 取决于传播方向 ; 此次过程环境风为西风, 但风速较小时,MCS 移动方向取决于传播方向 ( 图 8a), 即 MCS 向西南移动当对流系统移至大陆高压的较强的东北风环境场中时, 此时环境风为较强东北风,MCS 传播方向和环境风一致 ( 图 8b), MCS 继续向西南方向移动图 8 MCS 传播初期 (a) 和后期 (b) 天气概念模型及传播示意图 Fig.8 Conceptmodelofweatherandschematicdiagram ofpropagationininitialstage ofmcs(a)andlaterstageofmcs(b) 6 结论与讨论 (1) 此次暴雨过程强度大范围广, 移动路径从河北经河南北部山西陕西, 从东北向西南移动, 预报难度大, 尤其是陕西甘肃地区暴雨区在 500hPa 高空图上看不到明显的系统, 位于 500hPa 青藏高压东侧的东北气流中 (2) 造成强对流暴雨天气是 MCS 造成的, 生命史为 23h γ 中尺度对流系统是在冷锋云系的前侧产生的, 之后与冷锋云系东侧的中尺度对流系统合并,γ 中尺度对流云团强烈发展成 α 中尺度对流系统, 再演变成 β 中尺度对流系统 (3) 高温高湿为暴雨区提供了强的不稳定能量, 当 500hPa 短波槽并入东北冷涡, 使其加强南压引导地面冷空气东移南下, 有利于触发对流地面湿静力能量场分析表明, 能量锋前侧的一小股干冷空气夹挤暖湿气流从而触发对流 (4) MCS 的移动方向决定于单体的传播方向和环境场的平均风速此次过程 MCS 形成与发展前期, 传播方向为向南向西, 这与高空平均风向不一致,MCS 的移动路径也是西南向, 而 MCS 后期传播方向仍为向西南, 这与高空平均风一致,MCS 的移动方向也是西南向, 应属于向前传播 (5) 此次强对流暴雨过程不同于一般的强对流冰雹过程, 强对流发生前, 在温度平流的垂直分布上, 不是典型的低层为暖平流, 高层为冷平流, 而是整层温度平流为零中高层的风很弱, 风垂直切变很小 (6) 本次过程前期低层风速较强, 低层 ( 东北风 ) 带来的冷空气其前侧不断有中尺度对流系统生成, 这决定着 MCS 的传播方向, 中高层风速较弱, 且与低层风向相反,MCS 移动路径与 MCS 传

向不一致,MCS 的移动路径也是向西南, 而 MCS 后期传播方向仍为向西南, 这与高空平均风基本一致,MCS 的移动方向也是向西南, 应属于向前传播此次过程发生前, 华北西北地区已具备高温高湿条件,500hPa 高空冷涡引导地面冷高压东

9 1656 高原气象 34 卷播方向即低层风向 ( 东北风 ) 一致, 出现向西南移动的路径后期中高层风速较强, 低层风速较弱, 高低层风向相反,MCS 移动路径与中高层风向 ( 东北风 ) 一致, 出现向西南移动的路径显然 MCS 移动路径与低层和中高层风向风速都有关系若高低层风向相反, 中高层风速较强, 低层风速也较强, MCS 可能稳定少动, 造成局地特大暴雨因此, 全面分析低层到高层的风向风速是准确预报 MCS 移动路径的必要手段参考文献 : [1] 赵桂香, 赵建峰, 杨东, 等. 山西一次大暴雨过程云图及环境场的特征分析 [J]. 高原气象,2013,32(6): , doi: /j.isn [2] 刘新伟, 段海霞, 杨晓军, 等.2010 年 7 月甘肃大暴雨及其低涡结构分析 [J]. 高原气象,2013,32(4): ,doi: /j.isn [3] 赵玉春, 王叶红. 高原涡诱生西南涡特大暴雨成因的个例研究 [J]. 高原气象,2010,29(4): [4] 钟水新, 王东海, 张人禾, 等. 一次冷涡发展阶段大暴雨过程的中尺度对流系统研究 [J]. 高原气象,2013,32(2): ,doi: /j.isn [5] 许美玲, 尹丽云, 金少华, 等. 云南突发性特大暴雨过程成因分析 [J]. 高原气象,2013,32(4): ,doi: /j.isn [6] 徐双柱, 吴翠红, 吴涛湖北大暴雨成因分析 [J]. 高原气象,3013,32(4): ,doi: /j. isn [7] 黎惠金, 李向红, 黄芳, 等. 广西一次特大暴雨的 MCC 演变过程及结构特征分析 [J]. 高原气象,2013,32(3): ,doi: /j.isn [8] 井喜, 李社宏, 屠妮妮, 等. 黄河中下游一次 MCC 和中 -β 尺度强对流云团相互作用暴雨过程综合分析 [J]. 高原气象, 2011,30(4): [9] 杨康权, 张琳, 肖递祥, 等. 四川盆地西部一次大暴雨过程的中尺度特征分析 [J]. 高原气象,2013,32(2): , doi: /j.isn [10] 井喜, 屠妮妮, 井宇, 等. 中国 MCC 时空分布与天气学特征分析 [J]. 高原气象,2013,32(6): ,doi: /j.isn [11] 杜小玲, 杨静, 彭芳, 等. 贵州望谟初夏暴雨环境场和物理量场合成分析 [J]. 高原气象,2013,32(5): ,doi: /j.isn [12] 王伏村, 许东蓓, 修韶宇, 等. 一次西北地区东部大暴雨的物理机制分析 [J]. 高原气象,2014,33(6): ,doi: /j.isn [13] 白涛, 李崇银, 王铁, 等. 干侵入对陕西暴雨过程的影响分析 [J]. 高原气象,2013,32(2): ,doi: /j.isn [14] 徐邁, 闫敬华, 王谦谦, 等. 华南暖区暴雨的一种低层重力波触发机制 [J]. 高原气象,2013,32(4): ,doi: /j.isn [15] 杜小玲, 彭芳, 吴古会, 等. 应用新型辐散方程诊断 6.28 关岭大暴雨的激发和维持机制 [J]. 高原气象,2013,32(3): ,doi: /j.isn [16] 葛非, 郭胜利, 谌芸, 等. 对流层中层大气能量转换特征与暴雨激发和维持的关系 [J]. 高原气象,2013,32(3): ,doi: /j.isn [17]ShiJ,ScofieldRA.Satelite-observedmesoscaleconvective system (MCS) propagationcharacteristicsanda3-12hour heavyprecipitationforecastindex[r].noaatechmemones DIS20,USDeptofCommerce,Washington,DC,1987:43. [18]CorfidiSF,MeritJH,FritschJM.Predictingthemovement ofmesoscaleconvectivecomplexes[j].weaforecasting,1996, 11: [19]CharlesA,DoswelⅢ,HaroldE,etal.FlashFloodForecas ting:aningredients-basedmethodology[j].weaforecasting, 1996,11: [20] 寿绍文, 励申申, 林开平, 等. 一次江淮暴雨过程的中 β 尺度分析 [J]. 应用气象学报,1994,5(3): [21] 郑媛媛, 张小玲, 朱红芳, 等.2007 年 7 月 8 日特大暴雨过程的中尺度特征 [J]. 气象,2009,35(2):3-8.

山西一次大暴雨过程云图及环境场的特征分析 [J]. 高原气象,2013,32(6):1747-1757, doi:10.7522/j.isn.1000-0534.2012.00163. [2] 刘新伟, 段海霞, 杨晓军, 等.2010 年 7 月甘肃大暴雨及其低涡结构分析 [J].

10 6 期郭大梅等 : 一次异常路径持续强降水中尺度对流系统分析 1657 AnalysisonUnusualPathAsociatedwithMesoscale ConvectiveSystem inacontinuousheavyrain GUODamei, LIUYong, MAXiaohua, LIPingyun (ShaanxiMeteorologicalObservatory,Xi an710015,china) Abstract:Byusingobservationdata,NCEP/NCARreanalysisdata,FY-2Eproductandtheautomaticstation data,acontinuedstrongconvectionrainstorm innorthchinatotheeasternregionofnorthwestchinaisana lyzed.theobtainedresultareasfolows.firstly,500hpashortwavetroughwhichlocatesinthebotom ofthe northeastcoldvortex,thenortheastwindontheeastsideofthecontinenthigh,shearlineandcoldtemperature advectioninlowerlevelsandthecoldairinsurfaceprovidefavorablesynopticbackgroundforthemesoscalecon vectivesystem'soccurence,developmentandmovement.secondly,meso-βscaleandmeso-αscaleconvec tivesystemscausethestrongconvectionrainstorm.with23h,mesoscaleconvectivesystemsmoveroughlyfrom southwesttonortheast.interactionbetweencoldairfrom theeasternareaandwarm moistureinnorthchina, convectionhastriggered.thirdly,themovingdirectionofmcsdependsonwinddirectionandspeedinthe wholelayer.whenthereistheweakwindspeedonhighlayerandmiddlelayerandoppositestrongwindspeed onlowlayer,themesoscaleconvectivesystem'smovingpathisconsistwithwinddirectiononlowlayer.when thereistheweakwindspeedonlowlayerandoppositestrongwindonhighandmiddlelayers,strongwindspeed onhighandmiddlelayers,themesoscaleconvectivesystem smovingpathisconsistwithwinddirectiononhigh andmiddlelayers.fourthly,theallayersarenotemperatureadvectionbeforetheconvectiveprecipitationoc curs.atthesametime,thehighandmiddlelayerswindisveryweak,andtheverticalwindshearisverysmal. Keywords:Mesoscaleconvectivesystem;Unusualpath;Windspeedandwinddirectionbetweenhighandlow level;temperatureadvection;conceptmodel

innorthchinatotheeasternregionofnorthwestchinaisana lyzed.theobtainedresultareasfolows.

第９卷江南大学学报人文社会科学版Ｚ第２期掌握是指在表层知识教学过程中学生对表层知识的掌想方法有所悟有所体会５数学思想方法教学是循环往握学生掌握了一定量的数学表层知识是学生能够

第９卷江南大学学报人文社会科学版Ｚ第２期掌握是指在表层知识教学过程中学生对表层知识的掌想方法有所悟有所体会５数学思想方法教学是循环往握学生掌握了一定量的数学表层知识是学生能够江南大学学报人文社会科学版第９卷Ｚ第２期２０１０年１２月犑狅狌狉狀犪犾狅犳犑犻犪狀犵狀犪狀犝狀犻狏犲狉狊犻狋犎狌犿犪狀犻狋犻犲狊牔犛狅犮犻犪犾犛犮犻犲狀犮犲狊狔Ｖｏｌ９Ｚ２Ｄｅｃ２０１０数学教学初中数学教学研究雍兴智南部县四龙乡小学四川南部６３７３００不论我们选教什么学科务必使学生

6 期 郭 大 梅 等 : 一 次 异 常 路 径 持 续 强 降 水 中 尺 度 对 流 系 统 分 析 1649 场 移 动 路 径 进 行 分 析 和 研 究, 试 图 揭 示 造 成 此 次 暴 雨 天 气 的 成 因 及 移 动 规 律, 提 高 对 此 类 强 对 流 短 时 暴 雨 天

6 期郭大梅等 : 一次异常路径持续强降水中尺度对流系统分析 1649 场移动路径进行分析和研究, 试图揭示造成此次暴雨天气的成因及移动规律, 提高对此类强对流短时暴雨天