中國(guó)暴雨的科學(xué)與預(yù)報(bào):改革開放40年研究成果
發(fā)布時(shí)間:2021-10-08 17:20
總結(jié)了改革開放以來中國(guó)學(xué)者在暴雨科學(xué)與預(yù)報(bào)領(lǐng)域取得的重要研究進(jìn)展和主要成果。其中,暴雨機(jī)理研究成果從重要天氣系統(tǒng)、中國(guó)主要區(qū)域的暴雨、臺(tái)風(fēng)暴雨等3個(gè)方面分別進(jìn)行綜述,而暴雨預(yù)報(bào)技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用則從中國(guó)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)發(fā)展和暴雨預(yù)報(bào)客觀方法兩方面進(jìn)行歸納。
【文章來源】:氣象學(xué)報(bào). 2020,78(03)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:32 頁(yè)
【部分圖文】:
中國(guó)(a)暴雨日和(b)大暴雨日的頻次(單位:d/(10 a))分布(暴雨日和大暴雨日定義為20時(shí)至次日20時(shí)日累計(jì)降水量分別高于50和100 mm。1897個(gè)大陸地區(qū)觀測(cè)站和10個(gè)海南島觀測(cè)站的統(tǒng)計(jì)時(shí)段均為1980—2018年,23個(gè)臺(tái)灣地區(qū)觀測(cè)站為1993—2015年。所有站點(diǎn)的資料逐年有效率均在80%以上)
近幾年的研究顯示邊界層低空急流與江淮流域夜間和清晨的暴雨關(guān)系非常密切(Luo,et al,2015),對(duì)流層低空急流和邊界層急流的耦合所造成的邊界層輻合、對(duì)流層中低層輻散是觸發(fā)華南海岸暖區(qū)暴雨的重要機(jī)制(Du,et al,2019a;Zhang M R,et al,2019;Li,et al,2020;Shen,et al,2020)(圖2),并且這兩類低空急流對(duì)華南降水的分布具有顯著不同的影響(Du,et al,2018a,2019b),研究者還發(fā)現(xiàn)邊界層急流是影響中國(guó)多個(gè)地區(qū)降水日變化的重要因素之一(Chen,et al,2017;Pan,et al,2019Zhang M R,et al,2019;Zeng,et al,2019)。2.1.2 鋒面
青藏高原通過動(dòng)力和熱力作用改變周邊大氣環(huán)流和天氣系統(tǒng),影響中國(guó)暴雨(葉篤正等,1977;Tao,et al,1981;Wu,1984)。如果青藏高原上非絕熱加熱足夠強(qiáng),那么在高原熱源上方對(duì)流層高層會(huì)形成緯向分布的位渦低值帶,低位渦(即反氣旋)以東的高位渦中心向南移動(dòng)到東風(fēng)帶,再西移,于是對(duì)流層高層形成強(qiáng)的位渦經(jīng)向梯度(Liu,et al,2007),導(dǎo)致高原上空對(duì)流層高層反氣旋不穩(wěn)定,表現(xiàn)為南亞高壓的經(jīng)向位置發(fā)生準(zhǔn)雙周變化,從而對(duì)江淮地區(qū)暴雨的環(huán)境場(chǎng)產(chǎn)生影響(吳國(guó)雄等,2008;圖3)。高原地表感熱加熱正異常通過熱成風(fēng)調(diào)整而加強(qiáng)中層的氣旋,出現(xiàn)位渦平流隨高度增強(qiáng)的大尺度動(dòng)力背景,上升運(yùn)動(dòng)發(fā)展;并且加強(qiáng)氣旋東南側(cè)的西南低空急流,改善水汽輸送,增強(qiáng)中國(guó)東南地區(qū)的降水(Li,et al,2014;施曉暉等,2015;Wan,et al,2017;馬婷等,2020)。源于青藏高原的渦旋在發(fā)展東移過程中,非絕熱加熱的垂直梯度在低層產(chǎn)生正位渦,加強(qiáng)低層渦旋發(fā)展,增強(qiáng)渦旋的垂直范圍;加熱的水平梯度在水平風(fēng)垂直切變的右、左側(cè)分別產(chǎn)生了正、負(fù)位渦,加強(qiáng)局地垂直渦度且影響低渦東移和中國(guó)東部暴雨過程,由此提出了廣義傾斜渦度發(fā)展理論(Zheng,et al,2013;Wu,et al,2013)。2.2 中國(guó)幾個(gè)主要區(qū)域的暴雨
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的自主創(chuàng)新發(fā)展[J]. 沈?qū)W順,王建捷,李澤椿,陳德輝,龔建東. 氣象學(xué)報(bào). 2020(03)
[2]青藏高原低渦形成、發(fā)展和東移影響下游暴雨天氣個(gè)例的位渦分析[J]. 馬婷,劉屹岷,吳國(guó)雄,毛江玉,張冠舜. 大氣科學(xué). 2020(03)
[3]2018年北京“7.16”暖區(qū)特大暴雨特征及形成機(jī)制研究[J]. 雷蕾,邢楠,周璇,孫繼松,翟亮,荊浩,郭金蘭. 氣象學(xué)報(bào). 2020(01)
[4]城市阻礙效應(yīng)對(duì)局地臺(tái)風(fēng)降水的影響[J]. 岳彩軍,唐玉琪,顧問,韓志惠,王曉峰. 氣象. 2019(11)
[5]中尺度降水集合預(yù)報(bào)隨機(jī)參數(shù)擾動(dòng)方法敏感性試驗(yàn)[J]. 徐致真,陳靜,王勇,李紅祺,陳法敬,范宇恩. 氣象學(xué)報(bào). 2019(05)
[6]中國(guó)暴雨理論的發(fā)展歷程與重要進(jìn)展[J]. 丁一匯. 暴雨災(zāi)害. 2019(05)
[7]Recent Progress in Numerical Atmospheric Modeling in China[J]. Rucong YU,Yi ZHANG,Jianjie WANG,Jian LI,Haoming CHEN,JiANDong GONG,Jing CHEN. Advances in Atmospheric Sciences. 2019(09)
[8]Diurnal Variations of Precipitation over North China Regulated by the Mountain-plains Solenoid and Boundary-layer Inertial Oscillation[J]. He PAN,Guixing CHEN. Advances in Atmospheric Sciences. 2019(08)
[9]冷空氣影響臺(tái)風(fēng)暴雨的中尺度分析及數(shù)值模擬[J]. 姚晨,婁珊珊,葉金印. 暴雨災(zāi)害. 2019(03)
[10]數(shù)值天氣預(yù)報(bào)和氣候預(yù)測(cè)的集合預(yù)報(bào)方法:思考與展望[J]. 段晚鎖,汪葉,霍振華,周菲凡. 氣候與環(huán)境研究. 2019(03)
碩士論文
[1]登陸我國(guó)熱帶氣旋降水分布的演變及其環(huán)境場(chǎng)影響的機(jī)理分析[D]. 馮錫斌.南京大學(xué) 2019
[2]華南前汛期降水及其天氣背景的統(tǒng)計(jì)特征[D]. 李爭(zhēng)輝.中國(guó)氣象科學(xué)研究院 2019
本文編號(hào):3424611
【文章來源】:氣象學(xué)報(bào). 2020,78(03)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:32 頁(yè)
【部分圖文】:
中國(guó)(a)暴雨日和(b)大暴雨日的頻次(單位:d/(10 a))分布(暴雨日和大暴雨日定義為20時(shí)至次日20時(shí)日累計(jì)降水量分別高于50和100 mm。1897個(gè)大陸地區(qū)觀測(cè)站和10個(gè)海南島觀測(cè)站的統(tǒng)計(jì)時(shí)段均為1980—2018年,23個(gè)臺(tái)灣地區(qū)觀測(cè)站為1993—2015年。所有站點(diǎn)的資料逐年有效率均在80%以上)
近幾年的研究顯示邊界層低空急流與江淮流域夜間和清晨的暴雨關(guān)系非常密切(Luo,et al,2015),對(duì)流層低空急流和邊界層急流的耦合所造成的邊界層輻合、對(duì)流層中低層輻散是觸發(fā)華南海岸暖區(qū)暴雨的重要機(jī)制(Du,et al,2019a;Zhang M R,et al,2019;Li,et al,2020;Shen,et al,2020)(圖2),并且這兩類低空急流對(duì)華南降水的分布具有顯著不同的影響(Du,et al,2018a,2019b),研究者還發(fā)現(xiàn)邊界層急流是影響中國(guó)多個(gè)地區(qū)降水日變化的重要因素之一(Chen,et al,2017;Pan,et al,2019Zhang M R,et al,2019;Zeng,et al,2019)。2.1.2 鋒面
青藏高原通過動(dòng)力和熱力作用改變周邊大氣環(huán)流和天氣系統(tǒng),影響中國(guó)暴雨(葉篤正等,1977;Tao,et al,1981;Wu,1984)。如果青藏高原上非絕熱加熱足夠強(qiáng),那么在高原熱源上方對(duì)流層高層會(huì)形成緯向分布的位渦低值帶,低位渦(即反氣旋)以東的高位渦中心向南移動(dòng)到東風(fēng)帶,再西移,于是對(duì)流層高層形成強(qiáng)的位渦經(jīng)向梯度(Liu,et al,2007),導(dǎo)致高原上空對(duì)流層高層反氣旋不穩(wěn)定,表現(xiàn)為南亞高壓的經(jīng)向位置發(fā)生準(zhǔn)雙周變化,從而對(duì)江淮地區(qū)暴雨的環(huán)境場(chǎng)產(chǎn)生影響(吳國(guó)雄等,2008;圖3)。高原地表感熱加熱正異常通過熱成風(fēng)調(diào)整而加強(qiáng)中層的氣旋,出現(xiàn)位渦平流隨高度增強(qiáng)的大尺度動(dòng)力背景,上升運(yùn)動(dòng)發(fā)展;并且加強(qiáng)氣旋東南側(cè)的西南低空急流,改善水汽輸送,增強(qiáng)中國(guó)東南地區(qū)的降水(Li,et al,2014;施曉暉等,2015;Wan,et al,2017;馬婷等,2020)。源于青藏高原的渦旋在發(fā)展東移過程中,非絕熱加熱的垂直梯度在低層產(chǎn)生正位渦,加強(qiáng)低層渦旋發(fā)展,增強(qiáng)渦旋的垂直范圍;加熱的水平梯度在水平風(fēng)垂直切變的右、左側(cè)分別產(chǎn)生了正、負(fù)位渦,加強(qiáng)局地垂直渦度且影響低渦東移和中國(guó)東部暴雨過程,由此提出了廣義傾斜渦度發(fā)展理論(Zheng,et al,2013;Wu,et al,2013)。2.2 中國(guó)幾個(gè)主要區(qū)域的暴雨
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的自主創(chuàng)新發(fā)展[J]. 沈?qū)W順,王建捷,李澤椿,陳德輝,龔建東. 氣象學(xué)報(bào). 2020(03)
[2]青藏高原低渦形成、發(fā)展和東移影響下游暴雨天氣個(gè)例的位渦分析[J]. 馬婷,劉屹岷,吳國(guó)雄,毛江玉,張冠舜. 大氣科學(xué). 2020(03)
[3]2018年北京“7.16”暖區(qū)特大暴雨特征及形成機(jī)制研究[J]. 雷蕾,邢楠,周璇,孫繼松,翟亮,荊浩,郭金蘭. 氣象學(xué)報(bào). 2020(01)
[4]城市阻礙效應(yīng)對(duì)局地臺(tái)風(fēng)降水的影響[J]. 岳彩軍,唐玉琪,顧問,韓志惠,王曉峰. 氣象. 2019(11)
[5]中尺度降水集合預(yù)報(bào)隨機(jī)參數(shù)擾動(dòng)方法敏感性試驗(yàn)[J]. 徐致真,陳靜,王勇,李紅祺,陳法敬,范宇恩. 氣象學(xué)報(bào). 2019(05)
[6]中國(guó)暴雨理論的發(fā)展歷程與重要進(jìn)展[J]. 丁一匯. 暴雨災(zāi)害. 2019(05)
[7]Recent Progress in Numerical Atmospheric Modeling in China[J]. Rucong YU,Yi ZHANG,Jianjie WANG,Jian LI,Haoming CHEN,JiANDong GONG,Jing CHEN. Advances in Atmospheric Sciences. 2019(09)
[8]Diurnal Variations of Precipitation over North China Regulated by the Mountain-plains Solenoid and Boundary-layer Inertial Oscillation[J]. He PAN,Guixing CHEN. Advances in Atmospheric Sciences. 2019(08)
[9]冷空氣影響臺(tái)風(fēng)暴雨的中尺度分析及數(shù)值模擬[J]. 姚晨,婁珊珊,葉金印. 暴雨災(zāi)害. 2019(03)
[10]數(shù)值天氣預(yù)報(bào)和氣候預(yù)測(cè)的集合預(yù)報(bào)方法:思考與展望[J]. 段晚鎖,汪葉,霍振華,周菲凡. 氣候與環(huán)境研究. 2019(03)
碩士論文
[1]登陸我國(guó)熱帶氣旋降水分布的演變及其環(huán)境場(chǎng)影響的機(jī)理分析[D]. 馮錫斌.南京大學(xué) 2019
[2]華南前汛期降水及其天氣背景的統(tǒng)計(jì)特征[D]. 李爭(zhēng)輝.中國(guó)氣象科學(xué)研究院 2019
本文編號(hào):3424611
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