长江流域低空急流天气过程的数值模拟与诊断分析
发布时间：2022-01-02 18:26
2016年6月30日至7月6日,长江流域发生一次伴随低空急流的大暴雨天气过程,此次暴雨具备强度大、持续时间长、降水区域集中的特点,引发严重洪涝灾害,造成巨大经济损失。为加深对低空急流的认识,提高对其预报能力,本文运用WRF模式对此次天气过程进行高分辨率数值模拟,利用最佳模拟结果对此次强降水过程中的低空急流划分阶段,选择时间跨度最长且最为完整的阶段进行具体分析:分析探讨此次低空急流的影响因素和形成机制,同时通过地形敏感性试验探讨地形可能的影响;其次,从水汽、动力、热力、能量方面对该过程进行诊断分析。主要得到以下结论:（1）此次低空急流发生时,东侧为西太平洋副热带高压,西侧则为西南涡。这种“东高西低”的高低压配置为低空急流的形成与发展提供了有利的背景场。高空急流和低空急流的耦合作用是低空急流发展的一个重要背景条件。垂直方向高空动量不断下传为低空系统的发展提供了动力支持,是低空急流发生的一个重要的条件。逆温和垂直风切变之间的正反馈机制是低空急流形成与加强的因素之一。（2）山体在急流生成及发展过程中对气流有摩擦和阻挡作用,这种阻挡作用随着山体地形高度的增加而有所加强,同时山脉的走向会改变原始的...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三层嵌套模拟区域表2.1-1模式基本参数化方案
图 3.2 6 月 30 日 20 时（a）观测的雷达回波(阴影，单位：dBZ)和模拟的雷达回波(阴影，单位：dBZ（b）方案 1，（c）方案 2，（d）方案 3，（e）方案 4，（f）方案 5，（g）方案 6，（h）方案 73.2.2 小时降雨量对比图 3.3 为 6 月 30 日 20 时观测及 7 种方案模拟的 1 小时降水量，图 3.3a 为观测的降水量，3.2b~h 则为同一时刻不同方案下的模拟结果。根据图 3.3a，此时的降水带与雷达回波的分布范围大致相同，但降水量高值区与雷达回波强值区稍有不同，此时降水带呈带状分布，强降水区位于降水带前侧的湖北和尾流区贵州。方案 1~7 模拟降水主体区走向和分布大致与观测值相符，都较好的模拟出尾流区降水，说明此次模拟中除去敏感参数项（积云对流参数化方案）外的其它参数能较好的模拟出此次低空急流存在下的降水过程中尾流部分。但同时，不同方案模拟结果也存在着显著的差异，说明不同的积云参数化方案的选择对于模拟降水落区的分布有着很大的影
4.5 a1- d1.模拟的 7 月 1 日 08 时 850hPa 低空急流（阴影，单位：m s-1）及位：m s-1）及 a2-d2. 对应时刻 31°N 风场剖面图（垂直速度扩大了 5 倍）； 14 时 850hPa 低空急流（阴影，单位：m s-1）及流场（黑箭头及黑线，单位时刻 31°N 风场剖面图（垂直速度扩大了 5 倍）。青藏高原海拔高，覆盖面积广，是我国的特殊地形，通过两个时发现其对气流的影响很大。气流经过青藏高原上方时，受到地形强方会有背风波形成，4 个试验中后方都有转子气流生成，但略有不对应的风速涡动最高处高度越高，范围越大，涡动中心下方风速也动处于 450-800hPa 之间。气流经过青藏高原主体时，有部分气流侧分支，从南、北两侧绕流后再次于高原东侧汇合。4 个试验中青风速都转化为西风，说明 850hPa 以下的气流大多从侧面绕流而保种绕流很大程度上没有受到青藏高原高度的影响。随着地形高度的14 时为 115°E）东侧区域上方都为强劲的西风气流，长江流域上方
【参考文献】：
期刊论文
[1]一次梅雨锋暴雨发生发展机制的诊断与模拟[J]. 闵锦忠,张申,杨婷. 大气科学学报. 2018(02)
[2]1961—2015年中国暴雨变化诊断及其与多种气候因子的关联性研究[J]. 孔锋,方建,吕丽莉. 热带气象学报. 2018(01)
[3]安徽省ECMWF数值模式降水预报性能的检验[J]. 翟振芳,魏春璇,邓斌,纪元. 气象与环境学报. 2017(05)
[4]江南地区持续性暴雨过程的月内环流异常和形成机制分析[J]. 赵璐,汤燕冰,高坤. 热带气象学报. 2017(04)
[5]淮河流域大别山地形对梅雨期暴雨低涡影响的模拟研究[J]. 苗春生,吴琼,王坚红,李洪利,盛建明. 大气科学学报. 2017(04)
[6]2016年4—10月我国主要暴雨天气过程简述[J]. 赵娴婷,廖移山,闵爱荣,王晓芳,杨浩,汪小康,王婧羽. 暴雨灾害. 2017(02)
[7]2012年宁夏“7·29”大暴雨过程的数值模拟研究![J]. 王晖,隆霄,温晓培,田凤,刘燕飞. 高原气象. 2017(01)
[8]苏州城区大气边界层低空急流特征分析[J]. 程佳,张宁,朱焱,刘培宁,陈燕. 气象科学. 2016(06)
[9]不同边界层参数化方案和陆面过程参数化方案对一次梅雨锋暴雨显式对流模拟的影响分析[J]. 陈杨瑞雪,罗亚丽. 热带气象学报. 2016(05)
[10]基于WRF模式的对流性降水预报检验[J]. 史金丽,于水燕. 内蒙古气象. 2016(05)
硕士论文
[1]河西走廊地区雷暴特征及预报指标研究[D]. 朱昌权.兰州大学 2018
本文编号：3564664
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三层嵌套模拟区域表2.1-1模式基本参数化方案
图 3.2 6 月 30 日 20 时（a）观测的雷达回波(阴影，单位：dBZ)和模拟的雷达回波(阴影，单位：dBZ（b）方案 1，（c）方案 2，（d）方案 3，（e）方案 4，（f）方案 5，（g）方案 6，（h）方案 73.2.2 小时降雨量对比图 3.3 为 6 月 30 日 20 时观测及 7 种方案模拟的 1 小时降水量，图 3.3a 为观测的降水量，3.2b~h 则为同一时刻不同方案下的模拟结果。根据图 3.3a，此时的降水带与雷达回波的分布范围大致相同，但降水量高值区与雷达回波强值区稍有不同，此时降水带呈带状分布，强降水区位于降水带前侧的湖北和尾流区贵州。方案 1~7 模拟降水主体区走向和分布大致与观测值相符，都较好的模拟出尾流区降水，说明此次模拟中除去敏感参数项（积云对流参数化方案）外的其它参数能较好的模拟出此次低空急流存在下的降水过程中尾流部分。但同时，不同方案模拟结果也存在着显著的差异，说明不同的积云参数化方案的选择对于模拟降水落区的分布有着很大的影
4.5 a1- d1.模拟的 7 月 1 日 08 时 850hPa 低空急流（阴影，单位：m s-1）及位：m s-1）及 a2-d2. 对应时刻 31°N 风场剖面图（垂直速度扩大了 5 倍）； 14 时 850hPa 低空急流（阴影，单位：m s-1）及流场（黑箭头及黑线，单位时刻 31°N 风场剖面图（垂直速度扩大了 5 倍）。青藏高原海拔高，覆盖面积广，是我国的特殊地形，通过两个时发现其对气流的影响很大。气流经过青藏高原上方时，受到地形强方会有背风波形成，4 个试验中后方都有转子气流生成，但略有不对应的风速涡动最高处高度越高，范围越大，涡动中心下方风速也动处于 450-800hPa 之间。气流经过青藏高原主体时，有部分气流侧分支，从南、北两侧绕流后再次于高原东侧汇合。4 个试验中青风速都转化为西风，说明 850hPa 以下的气流大多从侧面绕流而保种绕流很大程度上没有受到青藏高原高度的影响。随着地形高度的14 时为 115°E）东侧区域上方都为强劲的西风气流，长江流域上方
【参考文献】：
期刊论文
[1]一次梅雨锋暴雨发生发展机制的诊断与模拟[J]. 闵锦忠,张申,杨婷. 大气科学学报. 2018(02)
[2]1961—2015年中国暴雨变化诊断及其与多种气候因子的关联性研究[J]. 孔锋,方建,吕丽莉. 热带气象学报. 2018(01)
[3]安徽省ECMWF数值模式降水预报性能的检验[J]. 翟振芳,魏春璇,邓斌,纪元. 气象与环境学报. 2017(05)
[4]江南地区持续性暴雨过程的月内环流异常和形成机制分析[J]. 赵璐,汤燕冰,高坤. 热带气象学报. 2017(04)
[5]淮河流域大别山地形对梅雨期暴雨低涡影响的模拟研究[J]. 苗春生,吴琼,王坚红,李洪利,盛建明. 大气科学学报. 2017(04)
[6]2016年4—10月我国主要暴雨天气过程简述[J]. 赵娴婷,廖移山,闵爱荣,王晓芳,杨浩,汪小康,王婧羽. 暴雨灾害. 2017(02)
[7]2012年宁夏“7·29”大暴雨过程的数值模拟研究![J]. 王晖,隆霄,温晓培,田凤,刘燕飞. 高原气象. 2017(01)
[8]苏州城区大气边界层低空急流特征分析[J]. 程佳,张宁,朱焱,刘培宁,陈燕. 气象科学. 2016(06)
[9]不同边界层参数化方案和陆面过程参数化方案对一次梅雨锋暴雨显式对流模拟的影响分析[J]. 陈杨瑞雪,罗亚丽. 热带气象学报. 2016(05)
[10]基于WRF模式的对流性降水预报检验[J]. 史金丽,于水燕. 内蒙古气象. 2016(05)
硕士论文
[1]河西走廊地区雷暴特征及预报指标研究[D]. 朱昌权.兰州大学 2018
本文编号：3564664
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qxxlw/3564664.html
