一次华中暴雨过程中多弓状雨带的结构及成因分析
发布时间：2021-11-26 00:52
本文利用WRF中尺度数值模式、NCEP/NCAR再分析资料、多普勒雷达观测资料等,对2018年5月5日发生在我国华中地区的一次多弓状雨带降水过程的形成机理和组织结构进行分析发现:（1）雨带发生在切变线南侧的西南气流中,多弓状雨带出现前,大尺度高低层气旋式曲率的水平涡度矢量和对流有效位能为降水提供了有利于上升运动的背景场。弓状雨带最初形成在对流不稳定和低层气流辐合条件下,局地强降水引发的下沉运动使中低层大风出现,大风中心南侧反气旋式的环流与背景场中的西南气流汇合构成了短波槽,尾部雨带出现在短波槽中,弓状头部生成于北侧的气旋式风场切变中,大风中心相较南北两侧更快的移速使雨带中部向前侧凸起。流场上的短波槽发生在700h Pa以下,该槽向前后两侧的双向传播是多弓状雨带形成的重要触发因子。（2）对弓状雨带的热力和动力结构进行分析发现,对流发展期雨带内部暖气柱附近垂直上升运动强烈,雨带两侧的相当位温从对流层低层到高层呈现“高-低-高”的分布,垂直对流云塔内部温度高于外界环境温度。对弓状雨带内各水凝物粒子分布的研究表明,云水粒子分布与暖气柱的发展过程具有较好的同步性,而雨带成熟阶段暖气柱在中高层形成...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
018年5月5日实况15:00-22:007h累积降水量分布（单位：mm）
南京信息工程大学硕士学位论文1012:00时，200hPa（图2.2b）的高空槽向东移动了约3个经度，槽前风速变大，降水落区（图1b中的黑色椭圆）位于重庆中部高空急流右侧辐散区。850hPa（图2.2d）河南和山东的交界处的低涡向东北方向移动，四川盆地附近的低涡已不明显，切变线向东移动，低空急流增强，降水落区（图1d中的黑色椭圆）位于切变线南侧的偏南风气流中，是高低空急流耦合区域，有利于暴雨和强对流的发生。18:00时之后（图略），高空槽减弱，两侧的高空急流风速也减小，低层切变线东移减弱，我国西南部的低空急流东移，降水明显减弱。上面的分析表明，本次过程是在高空急流右后方与低层切变线南侧发生的暴雨过程。图2.25月5日实况0600UTC(a)200hPa(c)850hPa、1200UTC(b)200hPa(d)850hPa上风场（流线，单位：ms-1）和急流（阴影，单位：ms-1）的分布（黑色椭圆指示降水落区）2.2.2水汽条件由图2.2可以观察到，本次过程发生在高空急流右后方与低层切变线南侧，从动力
第二章降水过程及背景场分析11角度上考虑，低层的切变辐合区有利于上升气流的出现和扰动的传播，容易形成对流。而低层850hPa高度上（图2.3），受西南气流的影响，来自于孟加拉湾的水汽持续向暴雨区输送，06:00时（图2.3a）四川、重庆和贵州的交界处存在大量的水汽辐合，其值小于25×10-6g·cm-2·hPa-1·s-1。到12:00时（图2.3b）低层切变线向东北方向移动，水汽辐合区的范围也随之扩大，有利于降水过程的维持和对流的进一步加强。图2.35月5日实况(a)0600(b)1200UTC850hPa上水汽通量散度（阴影，单位：10-6g·cm-2·hPa-1·s-1）和风场（黑色矢量，单位：m·s-1）的分布2.3实况雷达回波分析对重庆、武汉等11个单站的雷达回波反射率进行拼图，以了解此次多弓状雨带完整的发展过程。本次过程07:00时在106°E，28°N附近产生了对流云团，对流云团组织发展，13:00时在重庆中西部形成了第一条长约200km的弓状雨带a（图2.4a），a号雨带向东北方向移动并增强后，15:00时在a号雨带的后部出现了一条与它近乎平行的弓状雨带b（图2.4b），它们在向东北移动的过程中继续发展。16:12时（图2.4c）分别在a的前部和b的后部形成了两条新的弓状雨带c和d，这四条雨带组合成的多弓状雨带向东北移动，在17:36时（图2.4d）处于强盛期，四条雨带清晰分明。19:00~21:42时系统逐渐减弱（图2.4e,2.4f），在21:42时之后四条雨带消散连接成了一条长长的线状雨带（图略）。该过程从13:00时弓状雨带出现到21:42时消散一共维持了约9个小时，其影响范围覆盖了重庆中东部、湖北中西部的大部分地区，同时也对湖南西北部局部地区造成一定的影响。
本文编号：3519108
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
018年5月5日实况15:00-22:007h累积降水量分布（单位：mm）
南京信息工程大学硕士学位论文1012:00时，200hPa（图2.2b）的高空槽向东移动了约3个经度，槽前风速变大，降水落区（图1b中的黑色椭圆）位于重庆中部高空急流右侧辐散区。850hPa（图2.2d）河南和山东的交界处的低涡向东北方向移动，四川盆地附近的低涡已不明显，切变线向东移动，低空急流增强，降水落区（图1d中的黑色椭圆）位于切变线南侧的偏南风气流中，是高低空急流耦合区域，有利于暴雨和强对流的发生。18:00时之后（图略），高空槽减弱，两侧的高空急流风速也减小，低层切变线东移减弱，我国西南部的低空急流东移，降水明显减弱。上面的分析表明，本次过程是在高空急流右后方与低层切变线南侧发生的暴雨过程。图2.25月5日实况0600UTC(a)200hPa(c)850hPa、1200UTC(b)200hPa(d)850hPa上风场（流线，单位：ms-1）和急流（阴影，单位：ms-1）的分布（黑色椭圆指示降水落区）2.2.2水汽条件由图2.2可以观察到，本次过程发生在高空急流右后方与低层切变线南侧，从动力
第二章降水过程及背景场分析11角度上考虑，低层的切变辐合区有利于上升气流的出现和扰动的传播，容易形成对流。而低层850hPa高度上（图2.3），受西南气流的影响，来自于孟加拉湾的水汽持续向暴雨区输送，06:00时（图2.3a）四川、重庆和贵州的交界处存在大量的水汽辐合，其值小于25×10-6g·cm-2·hPa-1·s-1。到12:00时（图2.3b）低层切变线向东北方向移动，水汽辐合区的范围也随之扩大，有利于降水过程的维持和对流的进一步加强。图2.35月5日实况(a)0600(b)1200UTC850hPa上水汽通量散度（阴影，单位：10-6g·cm-2·hPa-1·s-1）和风场（黑色矢量，单位：m·s-1）的分布2.3实况雷达回波分析对重庆、武汉等11个单站的雷达回波反射率进行拼图，以了解此次多弓状雨带完整的发展过程。本次过程07:00时在106°E，28°N附近产生了对流云团，对流云团组织发展，13:00时在重庆中西部形成了第一条长约200km的弓状雨带a（图2.4a），a号雨带向东北方向移动并增强后，15:00时在a号雨带的后部出现了一条与它近乎平行的弓状雨带b（图2.4b），它们在向东北移动的过程中继续发展。16:12时（图2.4c）分别在a的前部和b的后部形成了两条新的弓状雨带c和d，这四条雨带组合成的多弓状雨带向东北移动，在17:36时（图2.4d）处于强盛期，四条雨带清晰分明。19:00~21:42时系统逐渐减弱（图2.4e,2.4f），在21:42时之后四条雨带消散连接成了一条长长的线状雨带（图略）。该过程从13:00时弓状雨带出现到21:42时消散一共维持了约9个小时，其影响范围覆盖了重庆中东部、湖北中西部的大部分地区，同时也对湖南西北部局部地区造成一定的影响。
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