2011年6月江淮暴雨过程与低空急流的日变化特征及其机理研究

发布时间：2020-04-11 03:30

【摘要】：本文首先利用ERA-interim再分析资料以及地面自动站加密观测资料研究了2007年-2013年初夏(6月和7月)的大气环流形势和降水分布,发现与西南涡有关的降水占总降水的52.7%,另外其强降水(50mm/6h)的台站数占总强降水台站数的53.1%。随后重点分析了2011年6月5次连续的强降水过程发现,这5次过程都发生在西南涡、梅雨锋、西南低空急流、西太平洋副热带高压相互作用的天气背景下,具有充足的水汽、不稳定能量和大尺度抬升条件。同时这5次降水过程中降水都表现为和西南低空急流一致的日变化特征,即：凌晨至上午(02-08时)增强,下午14时减弱。对低空急流的垂直结构特点分析发现,降水发展初期,西南低空急流水平风速的垂直廓线在800-850hPa附近出现峰值,有显著的垂直切变,随着降水过程的进一步发展,中高层的低槽加深以及副高的西伸北抬,急流上方中高层风速显著增强。低空急流的日变化特征主要是由非地转风的日变化特征造成的。对第四次降水过程的地面中尺度分析发现降水产生的冷池出流对于对流持续被触发的影响并不大,但是冷池本身对于对流持续被触发的机制可能是强迫来自南侧的暖湿气团经过冷池边界时沿着冷池的坡面抬升,进而促使对流发生发展。利用WRF模式对第四次降水过程进行模拟试验,在控制性试验成功再现了观测到的地面降水和天气系统特征、以及降水和低空急流日变化特征的基础上,做了三个敏感性试验： (1)将太阳加热向后推迟了12h的敏感性试验； (2)去除地形的敏感性试验；(3)关掉潜热加热和冷却的敏感性试验。得到以下结论：(1)降水和低空急流的日变化特征主要是太阳加热作用的昼夜变化引起的；(2)低空急流的日变化主要是由于白天边界层混合造成非地转风,夜间科氏力作用于非地转风的惯性振荡所引起的；(3)地形可以通过增强摩擦来减弱低涡和LLJ,减弱地面降水,并对降水的日变化有一定的贡献； (4)潜热加热和冷却能大大增强地面降水,且对于低涡的维持、发展和移动是必须的,另外它还能增强低空急流,并通过加强低涡和促进低涡东移而影响低空急流的移动；(5)在去除地形的敏感性试验的基础上利用二维傅里叶变换对风场和相对涡度场进行了尺度分离发现风场主要表现在L200km的尺度上,而相对涡度在L200km和50kmL200km尺度上都有很明显的表现；表明第四次降水过程的大尺度特征是西南季风,而中尺度特征是西南急流轴上的涡旋。
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P426.6;P442

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本文编号：2623093