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华南西部热带气旋强降水监测和预报方法研究

王捷纯  
【摘要】:我国东部和南部毗邻西北太平洋,是世界上受热带气旋影响最为严重的少数几个国家之一,登陆我国热带气旋及其引发的暴雨洪涝一直是人们关注的焦点,华南西部(主要指广西)是我国受登陆台风灾害影响的主要省区之一。据广西区台统计,平均每年有2.2个热带气旋进入该地区,由热带气旋及其与环境场相互作用产生的大暴雨占该地区大暴雨过程数的70 %以上。 本项研究,综合运用了热带气旋年鉴、常规降水观测资料、NCEP/NCAR再分析资料及其计算的相关物理量、GMS-5红外辐射亮温(TBB)、NOAA-16 AMSU资料,以及FY-2C卫星多通道信息和云信息估算出的云区湿度廓线产品、TBB,选取2001~2003年影响广西的全部热带气旋,0103、0104、0107、0212、0214、0218、0220、0307、0313,以及2005年登陆广东的0510号热带气旋,对它们的降水特征及其成因进行了详细分析,初步研制出影响广西热带气旋的24h、6h和3h降水强度及其落区的诊断预报方法。 在此方法的研制中,对于24h预报方法而言,是探寻强降水出现的天气尺度环境背景场。为此,先对2001和2002年的7个热带气旋各日降雨量分布作统计分析,并根据雨区走向分成纬向型、经向型和NE~SW向型等三种;然后对各型的高、中、低层主要气象因子作了详细分析,寻找各个因子与未来降水强度和落区的关系。结果表明,热带气旋登陆华南西部和进入广西后的24h强降水,与大尺度环境场中的水汽通量辐合、低层水汽输送(低空急流、热带云涌)、中层副高以及高层辐散等因子的强度和位置密切相关,或者说它们起着决定性作用;而这些低、中、高层因子场的不同配置,导致了强降水区呈现出纬向、经向、以及NE~SW向等不同型式和强度差异。在此基础上,归纳概括出了这些降水型各自前24h的大尺度环境场物理量特征概略模型图。 与此同时,为了进一步确定热带气旋影响时的降雨强度和落区,运用6小时间隔观测资料追踪中尺度对流系统的活动。具体作法与上述的相似,即通过6小时广西较稠密的雨量及雨区分布分析,归纳出了纬向型、经向型、NE~SW向型和NW~SE向型四种雨型,并对各型中高、中、低层主要物理因子作详细分析。结果表明:500hPa涡度场、700hPa垂直运动场、200hPa散度场、水汽通量散度、850hPa急流轴、TBB云场和TBB 6h变量,与未来6h降水强度及分布有很好的对应关系,并在此基础上归纳出了各种降水型的概略模型图以及给出了降水量和雨区的具体确定方法。 对于未来3h降水的监测和预报方法主要着眼于跟踪热带气旋移动中云系的变化和近地面冷暖空气活动。具体做法是,通过分析3h地面变压、云系结构、中尺度云团TBB≤-52oC云顶亮温的变化情况、ΔTBB≤-25oC等ΔTBB线线密集区及地面或低层环境流场,推断热带气旋中心未来的移动路径、云团未来的发生发展及移动方向,结合降水实况,外推未来3h的降水落区和强度。在此基础上,根据多年来影响广西热带气旋的主要


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