HOU Shaoyu,GONG Yuanfa,ZHAO Fuhu,et al.Application of Scale Separation Technology in a Case of Southwest Vortex Rainstorm Induced by a Shear Line[J].Journal of Chengdu University of Information Technology,2020,35(04):447-454.[doi:10.16836/j.cnki.jcuit.2020.04.014]
尺度分离技术在一次切变线诱发西南涡暴雨个例中的应用
- Title:
- Application of Scale Separation Technology in a Case of Southwest Vortex Rainstorm Induced by a Shear Line
- 文章编号:
- 2096-1618(2020)04-0447-08
- Keywords:
- meteorology; synoptic diagnosis; scale separation technology; southwest vortex; low level shear line
- 分类号:
- P458
- 文献标志码:
- A
- 摘要:
- 为探讨次天气尺度系统引发暴雨的主要机制和Shuman-shapiro滤波在盆地暴雨中尺度分离的效果,利用中国气象局逐小时降水加密观测资料、CMORPH融合格点降水资料、GFS全球预报场资料及FY-2E卫星相当黑体亮温(TBB)数据对2018年7月10-11日一次盆地暴雨过程(简称“7.11暴雨”)进行初步分析,结果发现,有利的大气环流形势下,冷空气入侵四川盆地后推动切变线南移并诱发西南涡是“7.11暴雨”产生的主要原因; Shuman-shapiro滤波技术能够很好地分离出“7.11暴雨”中的次天气尺度扰动; 热力性质不同的冷暖空气在四川盆地交绥,使大气斜压不稳定增强,对流层低层切变线及其伴随的西南涡为“7.11暴雨”的产生提供了有利的动力条件,同时配合有利的水汽条件,最终导致7.11暴雨的产生
- Abstract:
- In order to explore the main mechanism of rainstorms caused by subsynoptic scale system and the effect of Shuman-shapiro filtering on scale-separation of rainstorm in basin. And based on the encrypted observation data of hourly precipitation, the CMORPH fusion grid precipitation data, the GFS global prediction field data and the FY-2E satellite equivalent blackbody brightness temperature(TBB)data in China Meteorological Administration, this paper made a series of preliminary analysis upon the basin rainstorm process in July 10, 2018 to July 11, 2018(referred to as the “7.11 Rainstorm”). And it turns out that, under favorable atmospheric circulation conditions,the cold air invades the Sichuan Basin and pushes the shear line to the south and induces the southwest vortex(SWV)is the main reason for the "7.11 rainstorm". It further proves that Shuman-shapiro filtering technique can well separate the subsynoptic scale disturbances in “7.11 Rainstorm”. The cold and warm air with different thermal properties fought each other in Sichuan Basin which makes the phenomenon of atmospheric baroclinic unsteadily enhanced. The generation of lower tropospheric shear lines and its accompanying southwest vortexes have provided favorable dynamic conditions for the occurrence of “7.11 Rainstorm”,and at the same time,combined with favorable water vapor conditions,finally resulted in the occurrence of 7.11 rainstorm
参考文献/References:
[1] 廖文超,刘海文,朱玉祥,等.2013年7.18四川暴雨分析[J].大气科学学报,2016,39(5):702-711.
[2] 彭贵康,柴复新,曾庆存.“雅安天漏”研究I:天气分析[J].大气科学,1994,18(4):466-475.
[3] 康岚,顾清源,蒲吉光.一次低能大暴雨成因分析[J].气象科技,2002,30(5):284-287.
[4] 顾清源,康岚,徐琳娜.川北两次特大暴雨天气过程成因的对比分析[J].气象科技,2004,32(1):29-33.
[5] 郁淑华.诱发泥石流灾害的四川盆地大暴雨过程分析[J].气象,2002,28(8):30-33.
[6] 陈忠明,闵文彬,缪强,等.高原涡与西南涡耦合作用的个例诊断[J].高原气象,2004,23(1):75-80.
[7] Chen Y,Xie S.Temporal and spatial visibility trends in the Sichuan Basin,China,1973 to 2010[J].Atmospheric Research,2012,112:1-34.
[8] 陈栋,李跃清,黄荣辉.在“鞍”型大尺度环流背景下西南低涡发展的物理过程分析及其对川东暴雨发生的作用[J].大气科学,2007,31(2):185-201.
[9] 顾清源,师锐,徐会明.移出与未移出高原的两类低涡环流特征的对比分析[J].气象,2010,36(4):7-15.
[10] 师锐,陈永仁,王春国.副高断裂前后四川盆地一次暴雨过程的比较分析[J].高原山地气象研究,2010,30(4):18-25.
[11] 肖递祥,杨康权,徐栋夫,等.副高西侧四川盆地两次极端暴雨过程分析[J].高原山地气象研究,2015,35(4):10-18.
[12] 彭新东,程麟生.高原东侧低涡切变线发展的个例数值研究:I.分析和诊断[J].兰州大学学报:自然科学版,1992,28(2):163-168.
[13] Wang B.The Development Mechanism for Tibetan Plateau Warm Vortices[J].Journal of the Atmospheric Sciences,1987,44(20):2978-2994.
[14] 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(4):3-15.
[15] 顾清源,肖递祥,黄楚惠,等.低空急流在副高西北侧连续性暴雨中的触发作用[J].气象,2009,35(4):59-67.
[16] 叶瑶,李国平.近61年夏半年西南低涡的统计特征与异常发生的流型分析[J].高原气象,2016,35(4):946-954.
[17] 李跃清,徐祥德.西南涡研究和观测试验回顾及进展[J].气象科技进展,2016,6(3):134-140.
[18] 罗清,郁淑华,罗磊,等.不同涡源西南涡的若干统计特征分析[J].高原山地气象研究,2018,38(4):8-15.
[19] 中国气象局成都高原气象研究所,中国气象学会高原气象学委员会.西南低涡年鉴2013[M].北京:科学出版社,2015:1-262
[20] 中国气象局成都高原气象研究所,中国气象学会高原气象学委员会.西南低涡年鉴2014[M].北京:科学出版社,2015:1-3
[21] 中国气象局成都高原气象研究所,中国气象学会高原气象学委员会.西南低涡年鉴2015[M].北京:科学出版社,2016:1-230
[22] 中国气象局成都高原气象研究所,中国气象学会高原气象学委员会.西南低涡年鉴2016[M].北京:科学出版社,2017:1-262
[23] 卢敬华.西南低涡概论[M].北京:气象出版社,1986:1-270.
[24] 彭新东,程麟生.高原东侧低涡切变线发展的个例数值研究:I.分析和诊断[J].兰州大学学报(自然科学版),1992,28(2):163-168.
[25] 缪强,刘波.青藏高原天气系统与背风坡浅薄天气系统耦合相互作用的特征分析[J].四川气象,1999,9(3):18-22,45.
[26] 邱静雅,李国平,郝丽萍.高原涡与西南涡相互作用引发四川暴雨的位涡诊断[J].高原气象,2015,34(6):48-57.
[27] 雷丽娟,雷小途.东海台风对四川东部暴雨的影响研究[J].热带气象学报,2018,34(3):314-323.
[28] 朱乾根.暴雨维持和传播的机制分析[J].大气科学学报,1979(1):1-7.
[29] 陈忠明.一次强烈发展西南低涡的中尺度结构分析[J].应用气象学报,1998,9(3):273-282.
[30] 覃丹宇.用滤波方法进行MαCS云团形态差异的个例分析[J].大气科学,2010,34(1):154-162.
[31] 张虹,李国平,王曙东.西南涡区域暴雨的中尺度滤波分析[J].高原气象,2014,33(2):361-371.
[32] 孙建华,李娟,沈新勇,等.2013年7月四川盆地一次特大暴雨的中尺度系统演变特征[J].气象,2015,41(5):533-543.
[33] 徐祥德,翁永辉,孟智勇,等.卫星资料变分分析"98·7"武汉-黄石地区特大暴雨中尺度锋面对流特征[J].大气科学,2002,26(6):845-856.
[34] 徐祥德.大气遥感再分析场构造技术与原理[M].北京:气象出版社,2003:15-120.
[35] 张秀年,段旭.低纬高原西南涡暴雨分析[J].高原气象,2005,24(6):941-947.
[36] 顾清源,周春花,青泉,等.一次西南低涡特大暴雨过程的中尺度特征分析.气象,2008,34(4):39-47.
[37] 黄瑶,肖天贵,刘思齐.2016年7月四川持续性强降水的中尺度滤波分析[J].成都信息工程大学学报,2018,33(3):307-317.
[38] 陈玉春,李素华,顾弘道,等.1981年7月四川特大暴雨的数值预报和中尺度系统的分离[J].高原气象,1988(4):300-311.
[39] 张夕迪,孙军.2018年7月大气环流和天气分析[J].气象,2018,44(10):1370-1376.
[40] 张晶,邢文慧,许银山.2018年长江第1,2号洪水三峡入库洪峰预报分析[J].人民长江,2018,49(22):22-26.
[41] Shapiro R,Smoothing, filtering.boundary effects[J].Reviews of Geophysics,1970,8(2):359-387.
[42] 夏大庆,郑良杰,董双林,等.气象场的几种中尺度分离算子及其比较[J].大气科学,1983,7(3):303-311.
[43] 魏凤英,朱福康.一种分离暴雨过程天气尺度和次天气尺度特征的方法[J].大气科学,2003,27(2):191-202.
[44] 陶诗言.中国之暴雨[M].北京:科学出版社,1980:1-71.
[45] 傅昺珊,岳艳霞,李国翠.TBB资料的处理及应用[J].气象,2006,32(2):40-45.
[46] 段海霞,陆维松,毕宝贵.凝结潜热与地表热通量对一次西南低涡暴雨影响分析[J].高原气象,2008,27(6):1315-1323.
[47] 胡祖恒,李国平,官昌贵,等.中尺度对流系统影响西南低涡持续性暴雨的诊断分析[J].高原气象,2014,33(1):116-129.
[48] 宋雯雯,李国平,唐钱奎.加热和水汽对两例高原低涡影响的数值试验[J].大气科学,2012,36(1):117-129.
[49] 宋雯雯,李国平,王皓.四川盆地一次强降水过程水汽特征[J].气象科技,2018,46(1):129-138.
[50] 李山山,李国平.一次鞍型场环流背景下高原东部切变线降水的湿Q矢量诊断分析[J].高原气象,2017,36(2):317-329.
[51] 刘还珠,张绍晴.湿位涡与锋面强降水天气的三维结构[J].应用气象学报,1996,7(3):275-284.
[52] 李国翠,李国平,岳艳霞,等.副高边缘暴雨过程中的GPS可降水量和假相当位温分布特征[J].南京信息工程大学学报(自然科学版),2012,4(2):125-131.
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[1]廖洪涛,肖天贵,魏 微,等.东亚梅雨季低频波波包传播特征[J].成都信息工程大学学报,2019,(02):143.[doi:10.16836/j.cnki.jcuit.2019.02.008]
LIAO Hongtao,XIAO Tiangui,WEI Wei,et al.Low Frequency Wave Packet Propagation
Characteristics in East Asian Meiyu Season[J].Journal of Chengdu University of Information Technology,2019,(04):143.[doi:10.16836/j.cnki.jcuit.2019.02.008]
[2]王雨歌,郑佳锋,朱克云,等.一次西南涡过程的云-降水毫米波云雷达回波特征分析[J].成都信息工程大学学报,2019,(02):172.[doi:10.16836/j.cnki.jcuit.2019.02.011]
WANG Yuge,ZHENG Jiafeng,ZHU Keyun,et al.Analysis of Cloud-Precipitation Echo Characteristics of a Southwest Vortex[J].Journal of Chengdu University of Information Technology,2019,(04):172.[doi:10.16836/j.cnki.jcuit.2019.02.011]
[3]青 泉,罗 辉,陈刚毅.基于L波段秒级探空数据V-3θ图形的四川盆地暴雨预报模型研究[J].成都信息工程大学学报,2019,(02):186.[doi:10.16836/j.cnki.jcuit.2019.02.013]
QING Quan,LUO Hui,CHEN Gangyi.Forecasting Model of Torrential Rain in Sichuan Basin based on V-3θ
Structural Graphs of L-Band Second Level Sounding Data[J].Journal of Chengdu University of Information Technology,2019,(04):186.[doi:10.16836/j.cnki.jcuit.2019.02.013]
[4]吴秋月,华 维,申 辉,等.基于湿位涡与螺旋度的一次西南低涡强降水分析[J].成都信息工程大学学报,2019,(01):63.[doi:10.16836/j.cnki.jcuit.2019.01.013]
WU Qiuyue,HUA Wei,SHEN Hui,et al.Diagnostic Analysis of a Southwest Vortex Rainstormbased on Moist Potential Vorticity and Helicity[J].Journal of Chengdu University of Information Technology,2019,(04):63.[doi:10.16836/j.cnki.jcuit.2019.01.013]
[5]李潇濛,赵琳娜,肖天贵,等.2000-2015年青藏高原切变线统计特征分析[J].成都信息工程大学学报,2018,(01):91.[doi:10.16836/j.cnki.jcuit.2018.01.016]
LI Xiao-meng,ZHAO Lin-na,XIAO Tian-gui,et al.Statistical Characteristics Analysis of the Shear Linein the Qinghai-Tibet Plateau from 2000 to 2015[J].Journal of Chengdu University of Information Technology,2018,(04):91.[doi:10.16836/j.cnki.jcuit.2018.01.016]
[6]喻乙耽,马振峰,范广洲.华西秋雨气候特征分析[J].成都信息工程大学学报,2018,(02):164.[doi:10.16836/j.cnki.jcuit.2018.02.011]
YU Yi-dan,MA Zhen-feng,FAN Guang-zhou.The Analysis of Climatic Feature of Autumn Rainfall in West China[J].Journal of Chengdu University of Information Technology,2018,(04):164.[doi:10.16836/j.cnki.jcuit.2018.02.011]
[7]孙康慧,巩远发.20世纪70年代末云南省雨季降水的突变及原因分析[J].成都信息工程大学学报,2018,(02):177.[doi:10.16836/j.cnki.jcuit.2018.02.012]
SUN Kang-hui,GONG Yuan-fa.Abrupt Change of Precipitation in Rainy Season in YunnanProvince in Late 1970s and its Cause Analysis[J].Journal of Chengdu University of Information Technology,2018,(04):177.[doi:10.16836/j.cnki.jcuit.2018.02.012]
[8]吴树炎,顾建峰,刘海文,等.高原冬季雪深与重庆夏季降水的年际关系研究[J].成都信息工程大学学报,2018,(02):184.[doi:10.16836/j.cnki.jcuit.2018.02.013]
WU Shu-yan,GU Jian-feng,LIU Hai-wen,et al.Interannual Relationship between Winter Snow Depth over TibetanPlateau and Summer Precipitation over Chongqing[J].Journal of Chengdu University of Information Technology,2018,(04):184.[doi:10.16836/j.cnki.jcuit.2018.02.013]
[9]魏 凡,李 超.利用气象雷达信息划设雷暴飞行限制区的方法研究[J].成都信息工程大学学报,2018,(02):205.[doi:10.16836/j.cnki.jcuit.2018.02.016]
WEI Fan,LI Chao.Study on the Method of Setting Up Limited Flying area ofThunderstorm by Using Weather Radar Information[J].Journal of Chengdu University of Information Technology,2018,(04):205.[doi:10.16836/j.cnki.jcuit.2018.02.016]
[10]朱 莉,张腾飞,李华宏,等.云南一次短时强降水过程的中尺度特征及成因分析[J].成都信息工程大学学报,2018,(03):335.[doi:10.16836/j.cnki.jcuit.2018.03.017]
ZHU Li,ZHANG Teng-fei,LI Hua-hong,et al.Analysis on Meso-scale Features and Forming Reasons of a Short TimeIntensive Precipitation Case in Yunnan Province[J].Journal of Chengdu University of Information Technology,2018,(04):335.[doi:10.16836/j.cnki.jcuit.2018.03.017]
[11]于佳含,巩远发,毛文书.2017年7月吉林永吉两次极端强降水过程的对比分析[J].成都信息工程大学学报,2019,(03):287.[doi:10.16836/j.cnki.jcuit.2019.03.014]
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[12]于佳含,巩远发.2017年8月东北地区一次雨雪降温过程的诊断[J].成都信息工程大学学报,2020,35(01):43.[doi:10.16836/j.cnki.jcuit.2020.01.008]
YU Jiahan,GONG Yuanfa.Diagnosis on the Process of a Rain,Snow and Cooling in Northeast China in August 2017[J].Journal of Chengdu University of Information Technology,2020,35(04):43.[doi:10.16836/j.cnki.jcuit.2020.01.008]
备注/Memo
收稿日期:2020-04-13
基金项目:国家自然科学基金资助项目(41775079); 国家自然科学基金重大研究计划(91537214)