大型降水天气过程.4-6

1四、华北和东北雨季降水

7月中旬至8月下旬，江淮梅雨期结束，雨带移至华北和东北地区形成本地区雨季。对应副热带高压的再次北跳（副高脊位于28°-30°N），并到达最北位置，热带辐合带也到达20°N。3

1、气候概况

（1）降水强度大，持续时间短;

（2）降水的局地性强，年际变化大;

（3）降水时段集中;

（4）暴雨与地形关系密切。

2、环流特征

（1）东高西低或两高对峙巴湖槽，东部槽;青海高压，日本高压;华北位于西北气流下方;东部脊与副高合并（2）贝加尔湖形成阻高，三高并存

青海，日本海，贝湖高压;巴湖低槽，东部低槽;切变线,低空急流,西南涡（3）北方形成高压坝，北上台风深入内陆受阻停滞或切断冷涡稳定少动

73、产生特大暴雨的关键系统—日本海高压

（1）作用：

①阻挡低槽的东移，并和槽后青海高压脊对峙形成南北向切变线，使西南涡在此停滞；

②日本海高压南侧的东或东南气流可向华北地区输送水汽。

8

（2）日本海高压的形成

①大陆高压东移经过河套、华北地区到达海上，稳定后形成日本海高压。

②副高北移或西伸进入日本海，形成日本海高压。

③以上两者的结合

（3）性质

具有副热带高压的性质，为深厚的暖性高压系统9五、长江中下游春季连阴雨1、特点：

3－4月我国长江中下游各省出现的持续5－7天或10天以上的阴雨天气，有时一次接着一次，致使阴雨天气持续一个月以上。低温阴雨。

2、环流型：

①欧亚阻高型

②北方大低涡型均为南支急流与北支急流上槽脊位相不同造成（a）欧亚阻高型500hPa形势高原乌拉尔山阻塞高压（b）北方大低涡型500hPa形势极涡偏心北欧或者大西洋阻高南京信息工程大学大气科学系多年平均（左）及2011年4月1-10日（右）500hPa位势高度南京信息工程大学大气科学系2011年4月1-10日（右）500hPa位势高度距平南京信息工程大学大气科学系2011年4月1-10日降水16六、行星尺度天气系统对暴雨的作用

暴雨是各种天气尺度系统相互作用的结果，尤其是特大暴雨或持续性暴雨都是在几种尺度的天气系统（行星尺度、天气尺度、中小尺度）明显有相互作用的情况下，大系统制约和孕育小系统的发生和发展，小系统产生以后成长壮大，反过来对大系统起作用，使整个暴雨系统能继续维持和加强。181、行星尺度天气系统含义：

水平尺度3000公里-8000公里的天气系统，包括副高、阻塞高压、长波槽脊、热带辐合带（ITCZ）、高空急流、洋中槽等。

环流特征分为：稳定纬向型稳定经向型19

行星尺度天气系统只能控制影响暴雨的天气尺度系统，其本身并不能决定会否有暴雨出现。

在同一种行星波形势下，有时会产生暴雨，有时不会，这必须结合天气尺度系统和中尺度系统分析，因为行星尺度系统只起着提供有利于暴雨发生的环流背景。202、对暴雨的作用①影响和制约天气尺度系统

影响天气尺度系统的移动速度影响天气尺度系统的强度变化使影响暴雨的天气尺度系统能重复出现，造成持续性暴雨造成不同尺度天气系统的相互作用21②决定暴雨区的水汽来源或水汽通道，将南海、孟加拉湾和太平洋的水汽不断向暴雨区输送③大致决定了雨带发生的地点、强度和持续时间：大范围雨区一般出现在长波槽前223、几种行星尺度系统的具体作用

1.西风带长波槽

①巴尔喀什湖大槽

②贝加尔湖大槽

③太平洋中部大槽

④青藏高原西部低槽

232.阻塞高压

①乌山阻高

②雅库次克-鄂霍茨克海阻高

③贝加尔湖阻高

3.副热带高压

4.热带环流

24西风带环流：以长波系统或阻塞系统为主，移动缓慢，变化比较小作用：

使中高纬度的环流形式在一定时期内保持相对稳定使引起暴雨的天气尺度系统在同一地区多次出现，或者造成天气尺度系统出现停滞当长波系统出现强烈发展，大尺度形势经向度大。使得北方冷空气可以到达较低的纬度，暖空气到达很北的纬度，同时较低纬度的气旋性系统可向北方移动25副热带系统：同我国暴雨关系密切。

副高的位置决定了水汽通道，水汽常沿副高西侧的南风或副高西南侧的东南风输送，当副高西北侧或南侧低空有偏南风出现时，水汽输送更强

对流层上部青藏高压的活动对暴雨影响也很显著，当它东移时，会与副高打通，阻挡台风或西南涡北上，造成台风或西南涡的停滞或少动26热带环流系统：是暴雨的主要水汽来源。尤其盛夏华北暴雨场出现在热带辐合带和台风北上的时期。ITCZ北上时，副热带高压也北上。孟加拉湾风暴或低压能将大量水汽输送到我国西南地区。27§7.3降水的天气尺度系统

降水天气系统指具备降水条件、伴随降水过程的天气系统。它分为：

①天气尺度系统，降水以中小雨为主

②中小尺度系统，以较强降水为主天气尺度系统包括：锋面、气旋、高空槽、低空切变线、高空冷涡、低空低涡、低空急流、台风及东风波等，尺度一般在1000-3000公里28一、低空切变线1含义：一般把出现在低空（850和700百帕面上）风场上具有气旋式切变的不连续线称为切变线。

292.季节变化：时间副高脊线位置切变线活动地区名称5-6月20°N以南华南华南切变线6月-7月初22°-25°N江淮流域江淮切变线7月中旬-8月30°-35°N华北华北切变线303.江淮切变线

类型：①冷锋式切变线

②暖锋式切变线

③静止锋式切变线31低涡与切变线（虚线为产生低涡前的切变线）32

4.江淮切变线的降水（1）大多数江淮切变线过程都能带来暴雨

（2）降水区多位于地面锋线的北部、700百帕切变线以南地区。

（3）风速偏南分量越大，而锋面坡度愈陡，则上升运动愈强，降水量愈大。

（4）冬半年多连续性降水，雨区较宽而雨量较小；夏半年常出现雷阵雨，降水区窄而降水量大。335.江淮切变线的形成

700百帕槽线在移动过程中，南端受副高阻挡，槽线停滞或移动缓慢，而北端则继续东移，使槽线顺转而成为东西走向的切变线。GG34

6.江淮切变线的移动（1）高空槽加深，地面气旋发展，槽后切

变线南移。

（2）冷锋式切变线南移，暖锋式切变线北

移，有西南涡沿切变线东移，切变线

经历南北摆动。

（3）西太副高脊加强北上，整个切变线北

抬；反之，南移。

35二、低空低涡：指存在于地面2-3公里上空的闭合小低压，包括西南涡、西北涡、高原涡等

1.西南涡

含义：一般指形成于四川西部地区，700

（或850）百帕上的具有气旋性环流的闭合

小低压，直径一般在300-400公里左右。

38西南涡的形成(1)地形的作用

①背风坡的减压作用

②绕流与侧向摩擦作用

(2)500百帕上有高原槽东移，槽前正

涡度平流造成低层减压

(3)700百帕上有辐合气流的环流形势

403.西南涡的移动

(1)西南涡移出的年平均频数占其总数的41%

(2)移动路径:

①向东南移动经贵州、湖南、江西、福

建出海，有时会影响到广西、广东；

②沿长江东移入海；

③向东北方向移动，经陕西、华北地区

出海，有时甚至可进入东北地区。

D43

(3)与太平洋高压的关系:

①东亚沿海大槽显著发展，太平洋高压位置偏南，低涡多向东南方向移动；②东部无大槽，太平洋高压较强，低涡多向东北方向移动；③太平洋高压强度较弱或正常，低涡都向正东方向移动。

44(4)西南涡的移向与相应的500百帕面上气流方向基本一致，但略偏南些；移速则为500百帕面上风速的50%-70%；(5)位于切变线上的西南涡，常沿切变线东移。45

4.西南涡的发展（1）冷空气从低涡的西部或西北部侵入，低涡东移发展；

冷空气从东或东北部侵入低涡，则使西南涡的气旋式环流减弱，使低涡填塞。

（2）500百帕上青藏高原低槽发展东移，有利于西南涡的东移和发展。

46

5.西南涡的天气

(1)低涡在原地时,可产生阴雨天气；低涡移出时，95.5%有降水，雨区主要分布在低涡的中心区和低涡移向的右前方。

(2)低涡天气有日变化，一般夜间或清晨比白天坏些。

47(3)西南涡发展东移时，雨区也扩大东移，降水强度增加，同时引起地面锋面气旋的发生发展，大风、低云、恶劣能见度等也随

之出现。48西南涡中的变压分布50三、高空冷涡

1含义：高空冷涡是大尺度的环流系统，从低空到高空都有表现，是比较深厚的系统，如东北冷涡、华北冷涡等。

512东北冷涡

含义：指我国东北附近地区具有一定强度（闭合等高线多于两根）、能维持3－4天、且有深厚冷空气（厚度至少达300－400百帕）高空的气旋性涡旋，出现时间以5－6月为最多，8月和3、4月为最少。

523.东北冷涡的天气——具有不稳定的特点

冬季：持续性低温天气，出现冰晶结构低云，可以有很大的阵雪

夏季：对流性不稳定，常造成雷阵雨天气53四、低空急流1.定义：是与夏季强降水相联系的、位于600-900百帕之间的水平动量相对集中的气流带。日常工作中常把850或700百帕等压面上，风速≥12米/秒的西南风极大风速带称为低空急流。542.特征：

水平方向：急流两侧有较强的风速水平切变垂直方向有两种情形：

a.具有风速极大值，急流上下均有明显的风速垂直切变，主要存在于夏季，与暴雨相联系；55b.急流上下风速均随高度减少，只是在急流之上随高度减弱较慢或风速上下几乎相等，主要存在于冬半年与强降水（雪）相联系，出现次数较少。563.环流背景与结构

（1）低空急流的位置

①低层：850或700百帕

位于副高西侧或北侧，它的左侧经常有低空切变线和低涡活动。

②高层：200百帕

位于高空西风急流入口区的右侧或南亚高压东部脊线附近。57（2）雨区位置：低空急流左侧低空切变线右侧（3）低空急流的走向①5、6月份:低空急流呈东西向或东北东-

西南西向，吹WSW风。7、8月份:低空急流呈南北向或东北-西南向，吹S风或SW

风。②南方低空急流多呈纬向型，北方的低空急流多呈经向型。584.LLJ的形成和维持机制

（1）经向垂直反环流与LLJ的形成和维持（2）经向垂直正环流与LLJ的形成59高空急流入口区的右侧有正的涡度平流，高空辐散，低层气压降低。高空辐散的气流沿南亚高压东侧吹至JE的北侧辐合下沉。低层减压，副高北侧气压梯度加大，辐合上升并有西南涡生成，同时气压梯度力做功使气流加速，西南风加强。从高空JE北侧下沉气流与底层向北流动的气流连接构成一个经向垂直反环流60若高层有南支槽，槽前有正涡度平流，高空辐散，辐散气流向北流动，气压力做功使西南风加强，从而加强高空西风急流，并在高空西风急流的北侧（即急流入口区的左侧）下沉，向南流，汇入暴雨区的上升气流，构成一个经向垂直正环流。615.低空急流与暴雨

（1）低空急流的出现有利于暴雨的形成

①

输送水汽，水平水汽通量辐合②输送暖湿气流，导致大气产生不稳定层结③产生上升运动

（2）暴雨产生于低空急流的左前方（200公里）

（3）低空急流与暴雨相互作用——经向垂直环流与暴雨的相互作用

63五、天气尺度系统对暴雨的作用1制约形成暴雨的中尺度系统的活动

（1）可提供中尺度天气系统生成的条件或环境场（2）天气尺度的上升运动是中尺度系统发生的触发条件（促成不稳定能量释放的触发条件）（3）对中尺度系统起组织和增强作用（4）决定中小尺度移动的方向（中小尺度系统生成后,一般沿对流层中层（

700或500百帕）气流移动）642造成暴雨区的水汽集中低空大范围的水平辐合场，可造成水汽辐合，使暴雨区水汽有集中的趋势，为暴雨的发生提供充足的水汽条件大尺度辐合场中的上升运动使湿层增厚。3在天气尺度系统中上下不同性质的平流造成位势不稳定层结4天气尺度系统中风速垂直切变有利于中小尺度系统的发生和维持655对暴雨作用的天气尺度系统的活动特点

（1）当天气尺度系统强烈发展或停滞摆动时，易造成较强而持续的暴雨（2）各种天气尺度系统的迭加会使降水量加大（3）在稳定的环流形势下，天气尺度系统沿同一路径移动，若干个系统重复作用，形成持续性特大暴雨66§7.4暴雨中尺度系统

暴雨中尺度天气系统：是直接产生暴雨的天气系统，水平尺度10-300km，生命史几小时，地面辐合量级降水强度可达10mm/小时。是直接产生暴雨的天气系统，垂直运动强，辐合量级大，有明显的位势不稳定层结，可造成强烈的暴雨，对积云对流活动有明显的组织增强作用。67一、中尺度雨团

中尺度雨团是由10公里左右的降水单体所组成的，并伴有

的低空辐合，这就是说，中尺度雨团是由中尺度扰动将小尺度的积云对流组织而成。在雷达平面位置显示器上表现为由明亮的回波单体组成的中尺度回波团。在距离高度显示器上则表现为柱状回波。

据分析，与中尺度雨团相配合的中尺度系统有中尺度低压（或负变压中心）、气旋性辐合中心、辐合线和切变线等。681.中尺度低压

中尺度雨团常与中尺度低压相配合（并伴有负变压中心）。

2.中尺度辐合中心

流线从各个方向气旋式地朝一点辐合形成辐合中心。

693.中尺度切变线

在切变线上有明显的气旋式风向转变。

4.中尺度辐合线

在辐合线前方风速小，后方风速大，在辐合线上，有较强的风速辐合。70二.中尺度雨带

在大尺度天气背景下产生的中尺度雨团有时排列成带状，称为中尺度雨带。

三.中尺度系统的不稳定发展及触发条件

中尺度雨团或中尺度雨带总是在一定的天气尺度背景下生成的。这些背景包含两方面的条件:一是使中尺度系统得以不稳定发展的环境条件；另一是不稳定发展的触发条件71对称不稳定

当大气处于弱的层结稳定状态时，虽然在垂直方向上不能有上升气流的强烈发展，但在一定条件下可以发展成斜升气流。这种机制称为对称不稳定。它可以用来解释与锋面相平行的中尺度雨带的形成和发展。

对称稳定度是大气中垂直方向上的静力稳定度和水平方向上的惯性稳定度相结合而产生的一种大气在斜升方向运动的稳定度判据。稳定不稳定中性南京信息工程大学大气科学系定义绝对角动量：不稳定稳定中性不稳定惯性稳定度南京信息工程大学大气科学系yzAB’M1<M2<M3BA’斜升（