综述暴雨机理研究成果及暴雨预报技术研发与应用（大气现象论文） ㊣ 精品文档 值得下载

条件误差再减小个量级，可以使中纬度天气的预报时效再延长最多。

中国学者开展了可预报性研究揭示了初始场误差罗雨等和陆面云微物理积云对流等物理过程参数化方案不确定性对中国各地区暴雨预报和模拟的影响陈静等讨论了其敏感程度与产生暴雨的动力过程的关联李昀英等。

集合预报是为了定量估计大气预报不确定性而采用的种新型的暴雨数值预报方法陈成果及暴雨预报技术研发与应用大气现象论文。

改革开放之后，数值预报的研究和业务应用取得新进展，如提出了计算稳定的总能量守恒隐式平流项的差分格式曾庆存等，和便于实际求解的显式完全平方守恒格式王斌等，。

进入世纪后，中国自主研发了新代多尺度通用资料同化与数值天气预报系统薛纪善等。

之后，经过十多年努力实现了深化改进和技术升级，以自主技术建成了从区域到全球分辨率的确定性与集合预报的完整业务体系，在非静力全可压格点动力框架维变分同化云降水物理方案高精度大气模式数值算法以及卫星和雷达资料同化技术等方面取得了创新性的成果沈学顺等，。

这些成果使得中国数值预报研究水平和业务能力得到持续稳定的提升，为逐日天气预报暴雨等灾害天气的准确预报预警提供了重要科技支撑。

瞄准未来无缝隙数值预报需求，中国气象科学研究院正在研发可同时满足天气预报气候预测和气候研究需要的全球高分辨率多尺度天气气候体化模式系统，目前已完成了基于非结构十面加剧该地暴雨麦子等，。

数值试验表明，台风妮娜深入内陆后停滞于其暴雨浇出的饱和或近似饱和的湿地上，下垫面较强的潜热通量对其降水维持和加强有正反馈作用。

最近研究还揭示了中国城市下垫面对台风降水的影响殷健等岳彩军等，发现珠角地区城市粗糙下垫面造成登陆热带气旋妮妲地面风速减小，并加强垂直对流运动和增加不稳定能量，导致城区降水增多杨挺等，。

近几年研究进步揭示了台风环流内中小尺度对流系统活动对台风暴雨的影响。

台风内核的对流爆发会引起台风突然增强和眼壁降水增多台风登陆时外包区强对流亦可产生强降水陈联寿等登陆后台风残涡内的中尺度切变线或小涡会增强局部降水而台风中的超级单体可能在台风的东北象限或前进方向的右象限造成龙卷，并产生局地强降水李彩玲等。

近年来台风暴雨的微物理过程也备受关注，不少研究，综述暴雨机理研究成果及暴雨预报技术研发与应用大气现象论文，和斜压理论，以及者的综合效应来解释，此外，边界层低空急流的形成也与波动和热力引起的动量水平输送何建中等，地形狭管效应陈贵川等，西南季风加强赵平等，有关。

陈联寿等的研究还表明，台风与西风槽系统相互作用是台风远距离暴雨产生的个重要原因。

台风在远距离暴雨中的作用不仅仅是向暴雨区输送能量和水汽丛春华等，而且还可以作为强扰动源向中纬度频散能量进而触发对流徐祥德等陆汉城等，在定条件下，台风激发重力惯性波的远距离传播也可触发台风远距离暴雨。

另外，台风与季风相互作用也是登陆台风降水维持和增幅的个重要原因。

如强热带风暴碧利斯登陆后与季风强水汽输送通道相联结，使其减弱后的低压在陆面上持久不衰，造成华南和华东地区大范围持续性暴雨程正泉等，。

此外，研究还发现，双台风相互作用不仅会出现涡旋互旋吸引与合并现象王玉清等，面进行归纳。

关键词大气现象改革开放暴雨机理暴雨研究进展物理机制预报技术引言中国天气受东亚夏季风影响，活跃的季风加上复杂的地形造成中国经常出现暴雨天气陶诗言等陶诗言，。

在全球气候变化，和中国高速城市化发展的背景下，暴雨洪涝城市内涝灾害更加严重，防灾减灾形势越发严峻秦大河，。

因此，暴雨研究在中国大气科学研究中具有十分重要的地位。

中国暴雨具有鲜明的地域性和季节性特征，每年随着夏季风的北推，暴雨区也由南向北推进，形成了华南江淮华北东北暴雨区，同时，在青藏高原东缘复杂地形影响下形成了西南暴雨区图。

此外，中国东临太平洋，台风暴雨也是中国暴雨的主要类型之。

影响中国暴雨的重要天气系统除了低空急流副热带高压锋面热带气旋外，还有东北冷涡，以及由于青藏高原及其周边特殊地形形成的西南低涡。

丁汇总结了年中国暴雨理论研究发展历程，文中将着重回顾改革开放以来中国暴雨科学研究与预报技术发展的重要进展和主要成果。

暴雨机理研究主要成果重要天气系统低空急流锋面西太平洋还揭示了中国城市下垫面对台风降水的影响殷健等岳彩军等，发现珠角地区城市粗糙下垫面造成登陆热带气旋妮妲地面风速减小，并加强垂直对流运动和增加不稳定能量，导致城区降水增多杨挺等，。

近几年研究进步揭示了台风环流内中小尺度对流系统活动对台风暴雨的影响。

台风内核的对流爆发会引起台风突然增强和眼壁降水增多台风登陆时外包区强对流亦可产生强降水陈联寿等登陆后台风残涡内的中尺度切变线或小涡会增强局部降水而台风中的超级单体可能在台风的东北象限或前进方向的右象限造成龙卷，并产生局地强降水李彩玲等。

近年来台风暴雨的微物理过程也备受关注，不少研究花丛等任晨平等，强调冰相过程在台风暴雨中的重要性，但也有数值研究发现冰相微物理过程对台风莫拉克降水的影响并不重要双偏振雷达雨滴谱观测发现，台风玛特莫在中国东部的雨带具有典型的海洋性对流性质陈联寿等的研究还表明，台风与西风槽系统相互作用是台风远距离暴雨产生的个重要原因。

台风在远距离暴雨中的作用不仅仅是向暴雨区输送能量和水汽丛春华等，而且还可以作为强扰动源向中纬度频散能量进而触发对流徐祥德等陆汉城等，在定条件下，台风激发重力惯性波的远距离传播也可触发台风远距离暴雨。

另外，台风与季风相互作用也是登陆台风降水维持和增幅的个重要原因。

如强热带风暴碧利斯登陆后与季风强水汽输送通道相联结，使其减弱后的低压在陆面上持久不衰，造成华南和华东地区大范围持续性暴雨程正泉等，。

此外，研究还发现，双台风相互作用不仅会出现涡旋互旋吸引与合并现象王玉清等也会出现双台风之间的水汽和能量输送，从而可能导致其中个台风的降水加强徐洪雄等，。

图登陆台风降水类型与暴雨发生发展的维天气学模型丁汇等，中国学者早就注意到下垫面状况对台界层内偏南风急流变弱，在海岸附近造成辐合和抬升，同时对流层低空急流在海岸附近造成辐散，这种双低空急流垂直耦合作用是触发海岸暖区对流的重要因子。

统计分析华南海岸大样本降水事件的结果支持中国南海北部边界层偏南风的重要性，同时发现有时候中国南海北部的边界层气流没有达到急流强度，气流在海岸线附近减速辐合造成的抬升作用较弱，也可能产生较强的降水甚至极端性的局地暴雨其原因是近地面暖湿空气具有很低的对流抑制能量，在海陆摩擦差异海岸地形先前对流遗留的冷池等共同作用下被抬升也可能触发对流。

产生海岸极端降水的中尺度对流系统得以维持的关键是潮湿大气环境下对流产生的近地面冷池较弱，其前缘形成稳定少动的中尺度出流边界，边界处不稳定暖湿空气被连续抬升触发对流，形成多条对流带准平行排列的组织结构图，而对流系统内部先导弓状对流带的快速分裂和重建过程有助于这种多对流带组织结构地和北部山区之间的降水日变化特征显著不同，阐释了西南季风气流锋面海陆热力差异地形等共同作用从而造成这些降水日变化特征的物理过程。

世纪年代，中国学者就指出华南前汛期暴雨的频次和强度与南海季风爆发的时间和强度关系非常密切黄士松，。

年月中旬华南发生了世纪最大的洪水，造成巨大经济损失和大量人员死亡赵玉春等，主要原因是南海夏季风异常强吴尚森等，同时华南受季风槽影响或位于副热带高压的西北缘，天气尺度形势利于强大的低空季风气流把中国南海的暖湿空气向华南地区输送，产生辐合抬升薛纪善，加上地形作用促进中尺度对流系统发展孙建华等，。

最近研究揭示，在月中下旬南海夏季风爆发之后，华南地区的水汽输送通道发生了显著改变，由孟加拉湾和印度洋输送的水汽占比大幅度上升，而由太平洋输送的水汽占比下降，同时，华南地区的水汽和对流有效位能明显增加，华低涡，向东北方向伸展的西南涡扰动与级地形东部形成的热力环流上升支叠加，触发了级地形背风坡的局地涡旋和对流局地涡旋和对流在梅雨锋上东移的过程中，经历了分离再耦合和锢囚阶段图白天对流和低层涡旋都有所减弱，并受到热力环流下沉支的抑制作用，对流和低层涡旋分离夜间，由于低层水汽相变产生的非绝热加热和低空急流的共同影响，对流和涡旋再次耦合，中尺度涡旋发展为次天气尺度涡旋，在江淮地区产生强降水。

除此之外，前天下午至傍晚的对流活动在梅雨锋前形成的地面中尺度冷池和夜间增强的边界层气流协同作用，也可以触发夜间对流夜间边界层急流加强的主要原因是边界层内非地转风的惯性振荡。

江淮地区夜间对流触发还可能与稳定边界层以上的中尺度辐合线有关，辐合线的形成可能是中尺度涡旋东移与西太副高增强共同造成水平气压梯度变大南风增强的结果，度研究江淮持续性暴雨，结果表明天气尺度扰动动能在对流层低层和高层主要靠背景场动能的降尺度级串维持，对流层中层则主要是扰动流的强反馈导致的动能升尺度级串，而大尺度背景场的动能主要靠斜压能量转换与动能水平输送维持当中尺度涡旋从背景场中获得动能时，涡旋发展或维持，暴雨维持，当此能量供给被切断后，涡旋迅速消亡，暴雨随之结束。

图造成东亚梅雨的主要因子对流层中层风绿色箭头将青藏高原南侧与高原表面加热和季风对流有关的暖区暖空气红色椭圆形黑色细线为地形高度线向南输送，在中国中部和日本橙色上空暖平流引起沿急流的上升运动，在大陆热低压和北太平洋高空浅蓝色椭圆形，之间低空偏南气流输送水汽黑色箭头维持了对流不稳定性，在此情况下，上升运动有利于发生对流橙色区域的云急流绿色粗箭头将天气扰动从中纬度向东引导带有和的蓝色和红色虚线圆圈，从而增加了剧烈上升和不稳定的可能性。

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