腾格里沙漠暴雨特征分析和数值模拟研究
发布时间：2021-08-09 14:34
本文利用多来源资料,首先分析了腾格里沙漠50余年降水的气候背景特征,并对2012年7月发生在该地的两次暴雨过程进行对比分析,从环流背景、动热力条件和水汽条件等方面研究了沙漠暴雨的成因和特征。之后利用Barnes算法进行中尺度滤波,结合尺度分离的涡度方程分析了大、中尺度场问的涡度互耦对暴雨中尺度系统的推动作用,并讨论了中尺度热力环流及其引发暴雨的局限性。最后借助WRF模式进行了初始场滤波敏感性试验,初步研究了降水模拟对模式不同嵌套区域中的中尺度和大尺度初始场的敏感性以及它们对降水的贡献。本文主要结论归纳如下：（1）多年降水特征分析显示,腾格里沙漠地区降水量和年均暴雨日数由东南向西北递减,6-9月暴雨最集中,90年代以来暴雨较以前更频繁,且过去的半个世纪里降水年际分布均匀化、稳定性增强。（2）分析两次典型暴雨过程发现,两者分属第一型缓行冷锋的阵性锋面降水和第二型急行冷锋的锋面和对流混合性降水,在环流形势、水汽、动力、热力条件和中尺度对流系统方面存在一定差异,但均由副高北抬西伸与西风带上扰动的交汇引起。水汽主要从沙漠区的北、东、南三个边界输入,其中北界、东界水汽输入较持久且净收入总量大,南界...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２观测场和所选台站的地理位置、研究区域内地形高度（ｍ）、观测场植被覆盖和仪器??安装情况??（ａ）研究区地形地貌、所选１０台站分布（红色标记及台站名）和内蒙试验观测场所在地（蓝??色标记）；（ｂ厢被覆盖，摄于７月８日；灿区域内地形高度恤），黑吉角为观测场巧在位覃（ｄ）??
〇??２０日０８时至２１日０８时，受南下东进的蒙古高压、河套高压前方冷锋影响，??北方大部分地区经历了一次强降雨过程。如图３．１似，西北干旱区出现数个５０??上的暴雨区，分布于巴丹吉林沙漠、陳东和鄂尔多斯，腾格里沙漠局部??地区为大雨，青海南部沿省界线东西向分布数个２５?ｍｎｖｄ－ｉＷ上大雨区，呈弧形??分布，有较明显的锋面降水特征。到２２日０８时（图略），雨带东移，１００?ｍｍ－ｄ—ｉ??Ｗ上的大暴雨中也分别位于京津及周边地区和四川盆地南部，酿成７，２１北京特??大暴雨灾害。观测点在此次过程中降水不多，如图３．１＾０，自动雨量计测得累积??降水量?９．８?ｍｍ’ｄ－ｉ，最大雨强?４．２?ｍｍ．３０ｍｉｎ－ｉ。??如圍３．１脚，２９日０８时至３０日０８时，由巧盛发展的中尺度对流云团导致，??西北干旱区再次迎来强降雨过程。５０?ｍｎｖｄ－ｉ?Ｗ上暴雨区分别位于武威、银川和??甘南
对流性更显著。??为厘清暴雨过程中视热源和视减湿的主要构成，分析ＱＫ?Ｑ２各项的垂直剖??面，比较相对重要性。比较图３．７所示两次过程中Ｑ１、Ｑ２各项的垂直分布可见，??热量垂直输送项Ｔｖｅｉ？相对局地变化巧Ｔ｜。。、平流项Ｔａｄｖ大一个量级，几乎决定了??Ｑ１数值，而Ｔｉｏｃ和Ｔａｄｖ量级相同、位相相反，贡献相互抵消。对于Ｔａｄｖ，７。０??暴雨前１化内７５化化下低空为冷平流，最强冷平流也即冷锋过境发生在约口??时，随冷气团前移，冷平流上传并减弱，７（Ｋ）ｈＰａ上冷平流落后于地面约化，暴??２５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]用WRF模式中不同云微物理参数化方案对华南一次暴雨过程的数值模拟和性能分析[J]. 朱格利,林万涛,曹艳华. 大气科学. 2014(03)
[2]酒泉地区20120604暴雨的诊断分析[J]. 王田田,高晓清,高艳红,惠小英,丁小谨. 高原气象. 2014(02)
[3]2012年7月下旬河套地区4次切变暴雨的对比分析[J]. 德勒格日玛,李一平,韩经纬,祁伏裕,王根. 中国沙漠. 2014(01)
[4]2012年7月29日武威市大到暴雨天气过程分析[J]. 杨晓玲,丁文魁,钱沛泉,殷玉春,姚玉璧. 干旱区研究. 2013(05)
[5]2012年庆阳市一次短时大暴雨的诊断[J]. 路亚奇,王建,焦美龄. 干旱气象. 2013(03)
[6]中国西北地区夏季降水分区客观预报[J]. 赵翠光,李泽椿. 中国沙漠. 2013(05)
[7]内蒙古干旱-半干旱带2012年“7·20”极端暴雨事件的特征及成因[J]. 宋桂英,李孝泽,孙永刚,陈磊,江靖,荀学义. 冰川冻土. 2013(04)
[8]南疆西部沙漠边缘汛期两次罕见暴雨过程诊断分析[J]. 刘海涛,刘海红,张云惠,赵玉倩,任莉莉. 干旱区资源与环境. 2013(08)
[9]WRF和GLDAS降水数据在黑河上游山区流域的比较与分析[J]. 侯玉婷,南卓铜,潘小多. 兰州大学学报(自然科学版). 2013(04)
[10]内蒙古空中云水资源特征及与降水关系[J]. 苏立娟,邓晓东,达布希拉图,任晓萌,巴特尔,关彦如. 干旱区资源与环境. 2013(06)
博士论文
[1]蒸发皿蒸发过程的微气象观测及其模拟研究[D]. 陈伯龙.兰州大学 2013
[2]西北地区干湿演变及其成因分析[D]. 王鹏祥.南京信息工程大学 2008
硕士论文
[1]干旱区荒漠草原过渡带快速变化的陆面过程的观测与数值研究[D]. 杨扬.兰州大学 2014
[2]WRF模式不同参数化方案对内蒙古不同性质降水模拟分析[D]. 史金丽.南京信息工程大学 2013
[3]甘肃暴雨天气气候特征及其成因研究[D]. 刘新伟.兰州大学 2013
[4]塔克拉玛干沙漠水汽时空分布研究[D]. 崔丽娜.新疆师范大学 2011
[5]中尺度气象模式对西北干旱半干旱地区边界层过程的模拟研究[D]. 黄山.兰州大学 2011
[6]云顶亮温与义乌市降水关系研究[D]. 张婷.浙江师范大学 2009
本文编号：3332247
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２观测场和所选台站的地理位置、研究区域内地形高度（ｍ）、观测场植被覆盖和仪器??安装情况??（ａ）研究区地形地貌、所选１０台站分布（红色标记及台站名）和内蒙试验观测场所在地（蓝??色标记）；（ｂ厢被覆盖，摄于７月８日；灿区域内地形高度恤），黑吉角为观测场巧在位覃（ｄ）??
〇??２０日０８时至２１日０８时，受南下东进的蒙古高压、河套高压前方冷锋影响，??北方大部分地区经历了一次强降雨过程。如图３．１似，西北干旱区出现数个５０??上的暴雨区，分布于巴丹吉林沙漠、陳东和鄂尔多斯，腾格里沙漠局部??地区为大雨，青海南部沿省界线东西向分布数个２５?ｍｎｖｄ－ｉＷ上大雨区，呈弧形??分布，有较明显的锋面降水特征。到２２日０８时（图略），雨带东移，１００?ｍｍ－ｄ—ｉ??Ｗ上的大暴雨中也分别位于京津及周边地区和四川盆地南部，酿成７，２１北京特??大暴雨灾害。观测点在此次过程中降水不多，如图３．１＾０，自动雨量计测得累积??降水量?９．８?ｍｍ’ｄ－ｉ，最大雨强?４．２?ｍｍ．３０ｍｉｎ－ｉ。??如圍３．１脚，２９日０８时至３０日０８时，由巧盛发展的中尺度对流云团导致，??西北干旱区再次迎来强降雨过程。５０?ｍｎｖｄ－ｉ?Ｗ上暴雨区分别位于武威、银川和??甘南
对流性更显著。??为厘清暴雨过程中视热源和视减湿的主要构成，分析ＱＫ?Ｑ２各项的垂直剖??面，比较相对重要性。比较图３．７所示两次过程中Ｑ１、Ｑ２各项的垂直分布可见，??热量垂直输送项Ｔｖｅｉ？相对局地变化巧Ｔ｜。。、平流项Ｔａｄｖ大一个量级，几乎决定了??Ｑ１数值，而Ｔｉｏｃ和Ｔａｄｖ量级相同、位相相反，贡献相互抵消。对于Ｔａｄｖ，７。０??暴雨前１化内７５化化下低空为冷平流，最强冷平流也即冷锋过境发生在约口??时，随冷气团前移，冷平流上传并减弱，７（Ｋ）ｈＰａ上冷平流落后于地面约化，暴??２５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]用WRF模式中不同云微物理参数化方案对华南一次暴雨过程的数值模拟和性能分析[J]. 朱格利,林万涛,曹艳华. 大气科学. 2014(03)
[2]酒泉地区20120604暴雨的诊断分析[J]. 王田田,高晓清,高艳红,惠小英,丁小谨. 高原气象. 2014(02)
[3]2012年7月下旬河套地区4次切变暴雨的对比分析[J]. 德勒格日玛,李一平,韩经纬,祁伏裕,王根. 中国沙漠. 2014(01)
[4]2012年7月29日武威市大到暴雨天气过程分析[J]. 杨晓玲,丁文魁,钱沛泉,殷玉春,姚玉璧. 干旱区研究. 2013(05)
[5]2012年庆阳市一次短时大暴雨的诊断[J]. 路亚奇,王建,焦美龄. 干旱气象. 2013(03)
[6]中国西北地区夏季降水分区客观预报[J]. 赵翠光,李泽椿. 中国沙漠. 2013(05)
[7]内蒙古干旱-半干旱带2012年“7·20”极端暴雨事件的特征及成因[J]. 宋桂英,李孝泽,孙永刚,陈磊,江靖,荀学义. 冰川冻土. 2013(04)
[8]南疆西部沙漠边缘汛期两次罕见暴雨过程诊断分析[J]. 刘海涛,刘海红,张云惠,赵玉倩,任莉莉. 干旱区资源与环境. 2013(08)
[9]WRF和GLDAS降水数据在黑河上游山区流域的比较与分析[J]. 侯玉婷,南卓铜,潘小多. 兰州大学学报(自然科学版). 2013(04)
[10]内蒙古空中云水资源特征及与降水关系[J]. 苏立娟,邓晓东,达布希拉图,任晓萌,巴特尔,关彦如. 干旱区资源与环境. 2013(06)
博士论文
[1]蒸发皿蒸发过程的微气象观测及其模拟研究[D]. 陈伯龙.兰州大学 2013
[2]西北地区干湿演变及其成因分析[D]. 王鹏祥.南京信息工程大学 2008
硕士论文
[1]干旱区荒漠草原过渡带快速变化的陆面过程的观测与数值研究[D]. 杨扬.兰州大学 2014
[2]WRF模式不同参数化方案对内蒙古不同性质降水模拟分析[D]. 史金丽.南京信息工程大学 2013
[3]甘肃暴雨天气气候特征及其成因研究[D]. 刘新伟.兰州大学 2013
[4]塔克拉玛干沙漠水汽时空分布研究[D]. 崔丽娜.新疆师范大学 2011
[5]中尺度气象模式对西北干旱半干旱地区边界层过程的模拟研究[D]. 黄山.兰州大学 2011
[6]云顶亮温与义乌市降水关系研究[D]. 张婷.浙江师范大学 2009
本文编号：3332247
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