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基于雷达资料同化的一次江淮暴雨过程的数值模拟与诊断分析

发布时间:2021-10-22 18:46
  随着时间的推移,系统随气候响应之下不断发生变化,近年来观测数据资料更加精细化,模式准确度不断提升,基于雷达资料同化改善常规数值模拟效果后,针对近两年江淮暴雨的数值模拟及诊断分析或能探索出其不同的特征。利用NCEP的GFS(Global Forecast System,全球预报系统)资料、南京信息工程大学C波段双偏振雷达(NUIST RADAR)资料等,借助WRF中尺度模式及其自带的WRFDA同化系统对2018年7月5日发生在江淮地区的暴雨过程进行三维变分(3DVAR)资料同化及数值模拟。针对雷达资料同化试验进行效果优化,预处理利用“匹配识别法”剔除地物回波、屏蔽杂波,采用AND(Anti-Noise Dealiasing Algorithm)算法进行退速度模糊;优化尺度化因子则将同化试验中不同的尺度化因子进行搭配设置,以改善试验效果,使雷达资料在模式中更理想地吸收。与实况相比,降水方面,常规数值模拟试验仅能模拟出其中一个强降水中心,而基于NUIST RADAR径向速度与反射率因子同化的数值模拟试验则能较好地将两个降水中心进行模拟;对于两处中尺度对流系统(MCS),常规数值模拟试验仅能模... 

【文章来源】:南京信息工程大学江苏省

【文章页数】:69 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

基于雷达资料同化的一次江淮暴雨过程的数值模拟与诊断分析


华东中部地区(a)2018年7月4日18时-5日00时、(b)5日00时-5日06时和(c)5日06时-5日12时6h累计降水量,(d)4日12时-5日12时24h累计降水量(单位:mm)

雷达图,回波,雷达,环流


第二章暴雨过程概况及环流背景11图2.2华东地区雷达回波实况(单位:dBz)(a)4日23时,(b)5日00时,(c)5日01时,(d)5日02时,(e)5日03时,(f)5日04时2.3环流背景在2018年的时候,梅雨期出现的时间具有滞后性,梅雨期的时间大概减少了10天,梅雨量在一定程度上降低,强降水中心分散,雨带位置不稳定[58]。2018年7月上旬欧亚中高纬地区环流型为多波型,诸多区域产生了典型的低压槽,其中比较具有代表性的包括欧洲东部、鄂霍茨克海等,远东一带存在阻塞高压。另外,我国中纬度地区环流从整体而言表现出平直的特点,而且存在西高东低的态势[59]。在我国南方,副高主要表现为带状分布,主体位于西太平洋洋面上,北界位于35°N附近。在低空急流和江淮气旋的影响下,我国中东部出现较强的降水过程。环流形势分析数据采用水平分辨率为0.25°×0.25°的NCEP每6h一次的GFS(GlobalForecastingSystem)分析场资料,从环流形势上来看,本次过程中,大尺度背景为江淮地区的暴雨提供了有利的发生发展条件。由图2.3可以看到,500hPa下,两槽一脊的环流型较为明显,南支槽不断发展提供渗透南下的冷空气,与副高外围西南暖湿气流的水汽输送配合,带来持续性强降水过程。

单位,位势,红线,黑线


南京信息工程大学硕士学位论文12图2.37月4日18时(a)和5日06时(b)500hPa风尝位势高度场(黑线;单位:gpm)、温度场(红线;单位:℃)及相对湿度(阴影;单位:%)从200hPa看(图2.4),东北地区存在气旋性环流,南亚高压东移至长江流域上空,4日18时东探至120°E,随后有所西移,但在强降水过程中始终保持比较稳定的位置。35°N-46°N区域内存在一平直的西风急流,这条西北―东南走向的高空急流带,急流轴中心强度大于48m/s,急流核逐渐东移至河北境内(图2.4c)。江淮地区位于高空急流的右后方,其辐散作用影响本次暴雨,后随高空急流东移出海,降水逐渐减弱。从850hPa来看(图2.5),流场反映出对流层低层中利于暴雨过程发生发展的因素。广西省东部至安徽中西部存在较强低空急流,最大风速超过18m/s,将孟加拉湾暖湿气流源源不断地向华东地区输送,为此次江淮地区降水过程提供必要的热力与水汽条件。阴影区域为风速大于8m/s的区域,5日00时,江淮地区低层有一东北―西南走向的低空急流,中心最大风速达16m/s,急流轴大风核位于安徽地区。此时强烈的江淮切变加深发展,对应地面飑线系统初具雏形,降水开始增强。低层辐合流场与高层辐散流场的配置耦合,为本次降水过程提供了有利的上升运动和水汽条件。

【参考文献】:
期刊论文
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硕士论文
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[4]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[D]. 周静.南京信息工程大学 2016
[5]2013年7月45日江淮地区一次飑线过程的数值模拟和诊断分析[D]. 岳俗甲.南京信息工程大学 2016
[6]梅雨期江淮切变线的气候统计分析和合成研究[D]. 马嘉理.中国气象科学研究院 2015



本文编号:3451664

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