副高偏北形势下的斜升气流对称不稳定强降雨的预报流程及其他0817

开场问题客观数值模式在特定降雨类型中有多大成效？预报员在特定降雨类型的模式订正中作用？了解东港市北山和西山地形对特定天气的响应？山地—平原过渡区平原—海洋过渡区3台阶2过渡123地形特征：东港—丹东—辽宁—中国地形轮廓：金元宝—大白菜—猪后腿—大公鸡年降水量：东港、丹东、辽宁、全国、东亚天气分析流程：尺度，大-中-小地形尺度、天气尺度、分析流程三匹配副高偏北形势下的斜升气流对称不稳定强降雨的预报流程及其他（所谓“副高后部暴雨”）2023年8月一、回顾与线索追述（一）基本实况提供给我们的线索16日：移动性冷涡，东南部，斜升气流对称不稳定，暖区降雨，漏报庄河东部---东港北部---市区北部一线降雨集中区，九连城暖区暴雨（142.5毫米）22日：高空槽（低空冷锋）前部降雨，辽西达到暴雨，槽距离丹东较远，辽东丹东未达到暴雨，不是对称不稳定降雨，是分散暖区降雨，冷锋过来时没有形成对称不稳定结构；

一、回顾与线索追述（一）基本实况提供给我们的线索26日：超短波槽（合适的位置和强度）东南部，斜升气流对称不稳定，暖区降雨，漏报庄河东部---东港北部---市区北部一线降雨集中区，但预报没指出点位，与16日属于同类型降雨；一、回顾与线索追述（一）基本实况提供给我们的线索27日22时至28日19时：移动式北推，分散，不成一线；一、回顾与线索追述（一）基本实况提供给我们的线索28日20时至30日07时：比26日更强的西风波动缓慢东移，合适的位置和强度）东南部，斜升气流对称不稳定，暖区降雨，漏报庄河东部---东港北部---市区北部一线降雨集中区。与16日属于同类型降雨；一、回顾与线索追述（一）基本实况提供给我们的线索8月4日-5日：北部：锋面降雨；南部：暖区降雨，庄河东部---东港北部---市区北部一线降雨集中，与16日属于同类型降雨；一、回顾与线索追述（一）基本实况提供给我们的线索小结：5次过程中，有4次过程有暖区暴雨发展（16、26、28日至30日、8月5日）；一、回顾与线索追述（一）基本实况提供给我们的线索有2次过程有移动式冷锋或槽线（关键是有移动、而非准静止，22日、8月4-5日）（二）地理空间分布、系统分布特点：有共性吗？通过前述分析，发现雨区分布各有其主：1、随天气系统空间分布：与明显锋面或槽线对应的：22日、8月4-5日，在地区或辽北，是否是意味着这种槽一旦直接到丹东地区，暖区暴雨维持时间短？；与锋面或槽线对应不明显的：16、26、27、8月5日（二）地理空间分布、系统分布特点：有共性吗？通过前述分析，发现雨区分布各有其主：2、地理空间分布：16、26、28-30、8月5日山-海平原抬升触发，地形动力抬升，触发条件对称不稳定达到对称不稳定爆发-稳定单体群现状对流暴雨（无大风、弱雷电、短时降雨占比达的持续降雨）（三）降雨分布给我们的一般规律性启发实况分析或模式场分析流程六步法原则：从大到小、从定性到定量、从云雨到温度、从预报到影响大尺度形势及各个系统分布：大模型、分析场；天气尺度直接影响系统：顺时针记忆、低纬度高纬度；处于天气尺度直接影响系统何部位：部位不同、天气不同、衍生的中小尺度系统不同；此部位能否发生中小尺度天气系统（关键步骤）：对流降雨、稳定降雨、混合降雨：干对流、湿对流：分散单体、多单体聚合、超级单体、飑线、龙卷：位势（对流）不稳定、CISK、对称不稳定：线状对流、团状对流、分散对流、嵌入型对流（如锋区中）：单体或群纵向移动、横向移动：移速、移向：空飘直线移速，例：天气尺度（波槽雨区）每天移动10度经度，每小时约42公里；大连—丹东7小时；中尺度：20-50公里不等，典型25公里，还有准静止动态更新的；此部位对应的天气：天空状况、天气现象、气象要素（气温）等；此部位可能引起的“三性天气”及其带来的影响；大尺度形势—2、天气大尺直接影响系统—大尺度形势——1、大尺度形势—大尺度形势——3示例：2、对过程降雨和气候降雨分配的认识独立天气系统内部静态分配。静态天气系统三维结构：温带气旋（锋面）、东北冷涡、晴空积云对流等。独立天气系统空间动态分配。惯常移动路径、实时移动路径有关：旋转冷涡、平推锋面、槽线东移等空间分配。列车效应：多个单体纵向排列一线、近纵向移动；旋转冷涡：多日多轮雷雨；时间分配。停留时间长短，时间重叠等：圆形系统如气旋相对慢，线型系统如波槽相对快，午后山区热对流积云单体更替似静止；下垫面作用再分配。途经区域下垫面动力、热力状况辽东半岛东部，北方年降雨量中心；距离海岸线的陆地午后热对流；山峰对流强（冰雹）、平原对流弱（少）；（三）降雨分布给我们的一般启发3、对雨强、雨量的具体感受认识雨强超过20毫米/小时的系统有哪些：积云单体、多单体聚合、超级单体、飑线、龙卷、层积混合的（锋内中尺度雨区、气旋锢囚锋附近等），以中尺度对流系统为主。持续时间长、累积雨量大：江淮气旋、河西倒槽、冷涡东南象限、台风降雨，准静止锋等，以稳定性、持续时间在24小时以上为主。小时雨强--大、持续时间---长（关键）：斜升气流对称不稳定：2小时左右-12小时不等，可以短暂减弱，然后再启动，累积可达3天以上。（致灾性强）。天气系统部位、地理空间位置、降雨静态动态分布决定了它：雨强大、持续时间长主要是高能（假相当位温高值轴与低空急流叠加），通常是两个以上系统的组合，常见的是：副高边缘湿热气流配合弱西风带系统上升区，如上述四次过程根据你预报的降雨量和持续时间，估计雨强和集中时段：如24小时大暴雨120毫米，平均5毫米/小时，如集中时段长度6小时，每小时近20毫米！因为集中时段占比总雨量很大！再看看这种系统是否可能？（三）降雨分布给我们的一般启发二、焦点问答为了集中解答问题，采用简洁的问答方式来讨论，也可以随时提出问题。（一）相关天气过程回顾和体会主要天气过程

4次：7月16日06时前后-17日9时前后：漏7月22日08时-23日07时：空7月26日21时-30日07时暖区暴雨过程三阶段：累积较大降雨（实况超量）7月26日21时-27日21时：（辐合区雨区僵持阶段）7月27日22时至28日19时：（辐合区雨区北推阶段）7月28日20时至30日07时：（辐合区雨区南下阶段，实际29日1点开始，20时峰值过去）：8月4日至5日：（是否指定东港北部暖区暴雨?）东港北部还有一个东西带状暴雨区，北进南退过程，共性！（8月13日，槽线+低涡暴雨，稳定层结，央台预报最好）小结：近期大尺度和天气尺度形势是操盘手，负责操盘布局。设定风场（物质流，组成物质是水）、并赋予属性，即热力指标如温度、含水量等，动力指标如速度，辐合辐散，不稳定（含位势条件不稳定或对流条件不稳定、CISK、条件性对称不稳定）（二）4次相似过程的概念模型和经验指标二、焦点问答主角1（气候操盘）：稳定副高（或类副高气团）偏北主角2（天气择日）：平直稳定西风带波动（小波谷过境）配角1（物能供应）：700百帕以下南风+340K以上假相当位温轴向夹角小于90度。配角2（动力深厚）：200百帕急流轴入口右侧。影响区域（落区确定）：丹东位于584-588线之间，低空偏南风大值轴的左前方，340K区域内。稳定持久（累积效果）：冷空气位于584-576线之间。（三）类似过程中如何使用数值模式产品二、焦点问答为了集中解答问题，采用简洁的问答方式来讨论，也可以随时提出问题。实况分析场（实况天气图+模式初始场）：六步法+概念模式

，确定操盘手是否出现！中尺度模式产品：确定单体雨型、对流降雨占比、对流降雨区域风场和假相当位温场（340K）：确定对称不稳定发生列车效应，大降雨发生超过模式预报量触发地，三级台阶分配（三）类似过程中如何使用数值模式产品二、焦点问答为了集中解答问题，采用简洁的问答方式来讨论，也可以随时提出问题。16米+-/秒低空风速200百帕急流轴斜升气流不稳定二、焦点问答（三）类似过程中如何使用数值模式产品对流有效位能相对小、K指数大值区、PW大值区对流有效位能相对小、K指数大值区、PW大值区二、焦点问答（三）类似过程中如何使用数值模式产品对称不稳定斜升气流实景云：降雨量产品二、焦点问答（三）类似过程中如何使用数值模式产品有了前述概念模型、关键物理量分析后，降雨量则是个需要进一步选择确认的量：否定、修正、采纳，时间、落区、量级均可以改变。比如用你的统计事实改变它。注意：模式输出产品量大，但他们是相关性的，可以分成几组动力、热力、对流等，看关键指标对比1：对比2：降雨量产品二、焦点问答（三）类似过程中如何使用数值模式产品降雨量产品二、焦点问答（三）类似过程中如何使用数值模式产品对比3：降雨量产品二、焦点问答（三）类似过程中如何使用数值模式产品对比4：降雨量产品二、焦点问答（三）类似过程中如何使用数值模式产品对比5：降雨量产品二、焦点问答（三）类似过程中如何使用数值模式产品对比5：寻找大降雨的线索：总雨量是单体对流雨量的累加……降雨量产品二、焦点问答（三）类似过程中如何使用数值模式产品通过对比我们可以看到：数值模式降雨量预报产品并不和其他场量产品完美耦合；中尺度模式在预报有对称不稳定降雨过程时，性能远大于天气尺度模式。（积云）通过大尺度模式和中小尺度模式降雨量的时空分布、累积过程、单体降雨细节活动等的观察，可以反过来印证对概念模型、经验指标等的性能判断和预报结论支持与否，做出肯定或否定模式降雨量预报、上级指导降雨量预报等。数值模式需要人去做取舍，人的作用好比是现在的大模型，人的作用现在也被大模型在模拟，或可超越。数值模式+大模型是大趋势。但机器学习大模型开发正是需要人的经验作用。还是离不开人！更不用说具体服务过程了！EC+华为盘古大模型TlogP图实况和逐时预报产品二、焦点问答（三）类似过程中如何使用数值模式产品特点：弱位势不稳定、抬升凝结高度低、湿层厚、、自由对流高度低、无冰雹、无雷暴大风、雾低云+大阵雨转换频繁（四）如何及时地改正发现降水性质苗头，调整预报1、为何总在黑沟---长安—古楼子？空间统计平均线：海面—平原触发生成；平原—山区辐合发展静止更替大尺度模式分辨率短板2、雨量为何超过模式几倍？这里的模式基本上是大尺度模式（EC、Grapes等），几倍到十几倍。漏网之鱼都很大！，小网捞大鱼！空间个头不大，累积量级大、大雨强持续时间长！3、为何持续不断、稳定维持？位置相对稳定重复、气候位置基本稳定（2010年一样）天时地利：盛夏季节时间、天气系统位置、地理地形位置。4、天气形势、数值模式输出雨量与实测雨量关系？与中尺度模式趋向一致，与大尺度模式差距大，与天气形势紧密相连：二、焦点问答天气形势概念模型（斜升气流对称不稳定暴雨）关键物理量指标模式输出雨量分析天气系统和气候地理落区统计精确到若干乡镇的落区预报和量级预报（含对流判断、强度判断等）小结（五）历史同类天气过程举例二、焦点问答

时段雨量（单位：毫米）1951年以来历史极值2010年1小时97.0（东港气象站数据）90.6（以下五龙背镇气象数据）3小时259.7（以下黑沟水库水文数据）211.06小时386.1299.712小时643.3442.224小时657.9497.33天794.3558.1（8.19-8.21）2010年8月20日20时至21日20时降雨量（红旗站故障）2010年市气象台全台总结文章：参见U盘内《2010年8月20日至21日丹东暴雨预报技术总结》（白华等）（五）历史同类天气过程举例二、焦点问答对于降水，各个产品均预报了这次过程，但预报中心、强度都有一定的偏差，预报中心比实况偏北，降水强度偏弱，MM5对本次过程预报效果最好，雨带形状较准确，但是位置偏西南，强度偏弱，韩国中尺度预报也偏北，T639、日本对于本次过程预报位置偏北，且雨带分布与实况相差太远，对于高空场形势预报，各数值预报模式在72小时内预报均较准确，尤其以EC模式最为稳定，但是对于3天以后的预报偏差均有较大误差，也是EC模式最稳定。（……前略）四、存在不足及工作建议本次天气过程，反映出了数值预报产品在预报副高后部降雨时的诸多问题与不足，各个数值预报产品对于暴雨落区、强度等意见分