一、个例1

1998年6月29～30日,形成黄淮流域暴雨的天气系统,是一个在6月29日8时已经移至淮河上游,并且正在继续向淮河中下游地区东移的中α尺度系统,在6月29日8 时500hPa图上,它位于郑州以西,直径约有700km。本次暴雨有两个强降水中心,分别位于(东经115.5°,北纬33.0°)与(东经118.5°,北纬33.2°)附近,雨量中心值分别为279mm 与210mm(黄淮流域降水实况如图9-2所示)。

对于1998年6月29～30日出现在黄淮流域的暴雨,我们将计算区中心地区放在淮河流域,仅用常规探空资料和美国国家环境预报中心(NCEP)资料作控制试验,24h数值模拟结果如图9-3 所示,与实况图相比较,雨区位置与实况相差较少,但是,雨量中心值仅为137.5mm,比实况279mm 小很多。在敏感试验中(STE1),除了探空和NCEP资料之外,还将雷达和卫星资料加到初始场中,图9-4是由此得到的24h数值模拟结果,雨量中心值为174.5mm,比控制试验增大37.0mm,并且中心区出现150mm 等值线,这是由于雷达和卫星中含有中尺度系统的云团和降水云资料,促使在数值模式中相当快就发展出相应的中尺度天气系统的结果。6月29日8时GMS卫星红外云图如图95所示,可见淮河上游西南侧的中尺度云团正在移向淮河中游。6月29日8 时,阜阳雷达回波图显示阜阳一带有降水云。除了探空、NCEP资料、雷达和卫星资料加到初始场中之外,模式数值积分到29日10时,再加入29日10时阜阳雷达资料(如图9-6所示),得到的24h敏感试验(STE2,如图9-7所示),雨量中心值为176.7mm,比STE1 再增大一些,并且,不但中心区出现150mm 等值线,100mm 等值线也比图9-4扩大。比较图9-3、图9-4和图9-7可以看出,随着雷达和卫星资料加进数值模式,雨量中心值和雨量等值线分布,逐步向图9-2的实况接近。

图9-3　1998年6月29日8时控制试验降水量图(中心值:13.75；单位:cm)

图9-4　1998年6月29日8时敏感试验(STE1)降水量图

(中心值:17.45；单位:cm)

图9-5　1998年6月29日8时GMS卫星红外云图

图9-6　1998年6月29日10时阜阳雷达回波图

图9-7　1998年6月29日8时敏感试验(STE2)24h降水量图(中心值:17.67；单位:cm)

二、个例2

2000年7月14～15日,形成暴雨的天气系统是,从北方向东南方向移动的一条冷锋,700hPa高空大体上沿北纬32°从宜昌北侧伸展到上海的一条切变线,500hPa高空图上是一个中心为580闭合等高线的气旋系统,它位于主要的雨区上空。本次暴雨也有两个强降水中心,雨量中心闭合等值线均为200mm,其降雨实况图如图9-8所示。

图9-8　2000年7月14～15日降水量实况图(单位:mm)

2000年7月14～15日暴雨,计算区中心取为(北纬34.93°,东经114.83°),在控制试验中,采用常规探空和T106资料,由此得到24h雨量分布图(如图9-9所示),中心值为107.2mm,而且中心等值线100mm 的范围极小,比实况小很多,在图上仅能显示10cm 一点,其位置与实况相差较小。对这个暴雨过程的敏感试验1(STE1),是在控制试验用的探空和T106资料之外,再在初始场加入同时间的卫星资料,由于这次暴雨过程很强,在卫星水汽图上(如图9-10所示),暴雨区西侧云团中包含了大量的中α尺度的水汽,此云东移很快,因而在初始场中加入了卫星资料后,雨量中心值和雨量中心等值线的值都较控制实验有较大的提高,其中心等值线为150mm,中心值为162.6mm(如图9-11所示)。敏感试验2(STE2)是在敏感试验1的基础上,再加进14日14时卫星资料,24小时雨量中心值增大到186.1mm,等值线为150mm 的范围明显往南移动了一点,较敏感试验1(STE1)更接近实况(如图9-12所示)。

图9-9　2000年7月14日8时控制试验降水量图(单位:cm)

图9-10　2000年7月14日8时水汽通道卫星云图

图9-11　2000年7月14日8时敏感试验(STE1)降水量图(单位:cm)(www.daowen.com)

图9-12　2000年7月14日8时敏感试验(STE2)降水量图(单位:cm)

三、个例3

2000年7月4～5日,暴雨主要是由低纬度的两个台风间接引起的(24h降雨量实况如图9-13所示)。从卫星云图上我们可以很清楚地看到这两个台风。

控制试验我们仍采用t106资料和常规探空资料,控制试验暴雨强中心离实况较远,而在实况中心位置降雨量又太小(控制试验24h降水量图如图9-14所示)。在初始场加入卫星资料后(如图9-15所示),一个中心明显加强(如图9-16所示),这是由于包含大量水汽的云团由西南往北移动,加入此时的卫星资料能很好地模拟出当时降雨情况的结果。加入8时、17时、22时的卫星资料(如图9-17所示)后,在中心位置出现了一个强中心,雨量中心强度、范围都较控制试验有较大的提高(如图9-18所示)。

图9-13　2000年7月4～5日降水实况(单位:mm)

四、个例4

2000年7月5～6日,暴雨主要是由低纬度的两个台风间接引起的(24h降雨量实况如图9-19所示)。控制试验采用t106资料和常规探空资料,中心位置和实况几乎一致,而量离实况较大(如图9-20所示)。加入8时、20时卫星资料,模拟出的雨量中心强度、范围都较控制试验有较大的提高(如图9-21所示)。

图9-14　7月4日控制试验降水量图(单位:cm)

图9-15　7月4日8时水汽通道卫星云图

图9-16　7月4日敏感试验(STE1)降水量图(单位:cm)

图9-17　7月4日22时水汽通道卫星云图

图9-18　7月4日敏感试验(STE2)降水量图(单位:cm)

图9-19　2000年7月5～6日降水实况(单位:mm)

图9-20　7月5日控制试验降水量图(单位:cm)

图9-21　黄河暴雨敏感试验(STE)雨量分布(单位:cm)