雨滴蒸发对强对流天气影响的数值研究
发布时间：2022-01-13 15:39
本文利用常规高空、地面观测资料和多普勒雷达资料,结合中尺度数值模式（WRF v3.4）,对发生在湖北省两次不同强度的强对流天气过程进行综合分析和数值模拟。从宏微观角度分析了两次强对流天气的演变特征,并对雨水蒸发过程进行敏感性试验,结果表明:环流形势场上,两次对流过程中高层存在小槽东移,低层西南暖湿气流与切变线配合,为降水过程提供充足水汽条件。WRF模式能较好的模拟出红安强对流降水个例地面累积降水和雷达反射率因子;对于崇阳冰雹天气过程,模式模拟的累积降水以及雷达反射率因子比实际情况偏强、发展趋势与实况较为接近。红安与崇阳个例的主要雨水源项为霰粒子融化,伴随雨水收集云水过程以及雪晶粒子的融化形成雨水过程,其中崇阳个例中雨水收集过程及雪融化过程比红安个例转化率略弱;雨水汇项主要为霰粒子碰冻增长,蒸发过程显著。对于不同的强对流天气,雨水蒸发过程对对流过程的影响不同。对于对流的发展演变过程而言,在红安个例中雨水蒸发过程的减弱仅仅消弱了对流发展强度,对其演变规律影响不显著;而在崇阳个例中,蒸发过程的减弱会造成对流演变规律、发生区域出现变化,从导致地面降水、降雹存在差异。除了对宏观对流演变过程产生不...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－２模拟区域??
??超过１７０ｍｍ。利用ＷＲＦ模式模拟的２４小时降水（图３－３ｂ）落区范围、雨带形??态与实况基本一致，模拟的强降水中心位置与实况基本对应，最大累积降水量??超过１７０?ｍｍ，降水强中心区域强度与实况接近。??２＊＊＾说＿－?＊．?＊＊??－?——?—＂?＊??‘?２９＇，１?．?１?—?，?－?—?＊?—?，?ｉ?ＺＳｂ．?？?—－?－?■??＇０８＊１；?？〇９ｙｓ?！ｉ〇？ｔ?；ｎ＊ｒ．?ｔｒｓ＊Ｋ?ｔｔ＊＂Ｆ．?＇．ｏ＾ｋ?：ｏ＃＊ｒ?ｎ〇＊ａ?＾ｔｚ?ｊ＊ｅ?ｉ？４＊ｅ?ｉｉｓ－ｅ?ｉｉｓ－ｋ??ｍｍｍ?ｍｍｍｍｍｍ??１０?５０?９０?１３０?１７０?２１０?２５０??图３－３?１２日２０时２４小时累积降水量（单位：ｍｍ）?：?（ａ）实况；（ｂ）模拟??３．３．２雷达反射率演变特征??从雷达反射率图上来看，１２日０１：３１?（图略）时，湖北地区存在一对流单??体；随时间发展，其周围不断出现新生单体，单体间发展并合且不断移动；在??０７：１５时（图３－４ａ），红安地区上空形成一范围较大的对流云团，对红安地区降??水产生影响；对流云不断东移
是模拟的８５０ｈＰａ水汽通量散度分布图，其中负值为水汽辐合区，表示水汽汇入??该区；反之为水汽辐散区，表示水汽由该区向外辐散。２０１２年７月１２日０８??时（图略）红安地区开始出现弱水汽辐合区；１０时（图３－５ａ）水汽辐合区发展??东移，强度达到２０＞＜１０、＿（＾－２灿＾，说明存在充足的水汽输送，此时红安地??区发生降水过程，强烈的水汽辐合为本次过程提供了充足的水汽；此后水汽辐??合区继续东移出红安地区。在１２时（图略），孝感地区出现一较强的水汽辐合??区，东移并影响下游地区；１４时（图３－５ｂ）红安地区出现一较弱的水汽辐合区，??强度达ｌＯｘＫ＾ｇｘｎ＾ｈＰａ＋ｓ－１，同时周围伴随一强水汽辐散区，强度达??１５ｘ丨（＾ｇ．ｃｒｒｒ＾ｈＰａ－ｊ．ｓ－１，对应了红安地区第二次降水过程，而这个水汽辐合区为??第二次降水的发生提供条件。??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]CHARACTERISTICS OF THE LATENT HEAT DUE TO DIFFERENT CLOUD MICROPHYSICAL PROCESSES AND THEIR INFLUENCE ON AN AUTUMN HEAVY RAIN EVENT OVER HAINAN ISLAND[J]. 李江南,麦雪湖,李芳洲,毛江玉. Journal of Tropical Meteorology. 2016(S1)
[2]北京及周边城市气溶胶污染对城市降水的影响[J]. 陈卫东,付丹红,苗世光,张亦洲. 科学通报. 2015(22)
[3]“5.10”岷县暴雨灾害天气过程的数值模拟和诊断分析[J]. 杨小银,宋广宁,付培健. 高原气象. 2013(03)
[4]灾害性大风发生机理与飑线结构特征的个例分析模拟研究[J]. 刘香娥,郭学良. 大气科学. 2012(06)
[5]低层垂直风切变和冷池相互作用影响华北地区一次飑线过程发展维持的数值模拟[J]. 陈明轩,王迎春. 气象学报. 2012(03)
[6]强对流天气的多普勒天气雷达探测和预警[J]. 俞小鼎. 气象科技进展. 2011(03)
[7]河北省冰雹气候特征及其与环流异常的关系[J]. 顾光芹,史印山,池俊成,张梅. 高原气象. 2011(04)
[8]华北冷涡连续降雹的特征与预报[J]. 李江波,王宗敏,王福侠,金晓青. 高原气象. 2011(04)
[9]云南冰雹的变化特征[J]. 陶云,段旭,段长春,段玮. 高原气象. 2011(04)
[10]热力不均匀场对一次冰雹天气影响的诊断分析[J]. 刘一玮,寿绍文,解以扬,王雪莲,吕江津,贾惠珍. 高原气象. 2011(01)
博士论文
[1]降水粒子谱分布特征对我国东部一次超级单体龙卷过程的影响研究[D]. 郑凯琳.南京大学 2013
硕士论文
[1]浙江省一次地形相关的强对流天气分析[D]. 江佳.浙江大学 2014
[2]2010年5月6-7日华南暖区暴雨中一次飑线过程的分析研究[D]. 郭弘.中国气象科学研究院 2014
[3]东北冷涡暴雨云降水物理过程的数值模拟研究[D]. 李兆慧.中国气象科学研究院 2011
[4]中尺度辐合线对强天气影响分析与模拟试验[D]. 徐亚钦.浙江大学 2011
[5]沈阳地区一次冰雹强对流天气过程形成机制的数值模拟[D]. 隋东.南京气象学院 2003
本文编号：3586707
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－２模拟区域??
??超过１７０ｍｍ。利用ＷＲＦ模式模拟的２４小时降水（图３－３ｂ）落区范围、雨带形??态与实况基本一致，模拟的强降水中心位置与实况基本对应，最大累积降水量??超过１７０?ｍｍ，降水强中心区域强度与实况接近。??２＊＊＾说＿－?＊．?＊＊??－?——?—＂?＊??‘?２９＇，１?．?１?—?，?－?—?＊?—?，?ｉ?ＺＳｂ．?？?—－?－?■??＇０８＊１；?？〇９ｙｓ?！ｉ〇？ｔ?；ｎ＊ｒ．?ｔｒｓ＊Ｋ?ｔｔ＊＂Ｆ．?＇．ｏ＾ｋ?：ｏ＃＊ｒ?ｎ〇＊ａ?＾ｔｚ?ｊ＊ｅ?ｉ？４＊ｅ?ｉｉｓ－ｅ?ｉｉｓ－ｋ??ｍｍｍ?ｍｍｍｍｍｍ??１０?５０?９０?１３０?１７０?２１０?２５０??图３－３?１２日２０时２４小时累积降水量（单位：ｍｍ）?：?（ａ）实况；（ｂ）模拟??３．３．２雷达反射率演变特征??从雷达反射率图上来看，１２日０１：３１?（图略）时，湖北地区存在一对流单??体；随时间发展，其周围不断出现新生单体，单体间发展并合且不断移动；在??０７：１５时（图３－４ａ），红安地区上空形成一范围较大的对流云团，对红安地区降??水产生影响；对流云不断东移
是模拟的８５０ｈＰａ水汽通量散度分布图，其中负值为水汽辐合区，表示水汽汇入??该区；反之为水汽辐散区，表示水汽由该区向外辐散。２０１２年７月１２日０８??时（图略）红安地区开始出现弱水汽辐合区；１０时（图３－５ａ）水汽辐合区发展??东移，强度达到２０＞＜１０、＿（＾－２灿＾，说明存在充足的水汽输送，此时红安地??区发生降水过程，强烈的水汽辐合为本次过程提供了充足的水汽；此后水汽辐??合区继续东移出红安地区。在１２时（图略），孝感地区出现一较强的水汽辐合??区，东移并影响下游地区；１４时（图３－５ｂ）红安地区出现一较弱的水汽辐合区，??强度达ｌＯｘＫ＾ｇｘｎ＾ｈＰａ＋ｓ－１，同时周围伴随一强水汽辐散区，强度达??１５ｘ丨（＾ｇ．ｃｒｒｒ＾ｈＰａ－ｊ．ｓ－１，对应了红安地区第二次降水过程，而这个水汽辐合区为??第二次降水的发生提供条件。??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]CHARACTERISTICS OF THE LATENT HEAT DUE TO DIFFERENT CLOUD MICROPHYSICAL PROCESSES AND THEIR INFLUENCE ON AN AUTUMN HEAVY RAIN EVENT OVER HAINAN ISLAND[J]. 李江南,麦雪湖,李芳洲,毛江玉. Journal of Tropical Meteorology. 2016(S1)
[2]北京及周边城市气溶胶污染对城市降水的影响[J]. 陈卫东,付丹红,苗世光,张亦洲. 科学通报. 2015(22)
[3]“5.10”岷县暴雨灾害天气过程的数值模拟和诊断分析[J]. 杨小银,宋广宁,付培健. 高原气象. 2013(03)
[4]灾害性大风发生机理与飑线结构特征的个例分析模拟研究[J]. 刘香娥,郭学良. 大气科学. 2012(06)
[5]低层垂直风切变和冷池相互作用影响华北地区一次飑线过程发展维持的数值模拟[J]. 陈明轩,王迎春. 气象学报. 2012(03)
[6]强对流天气的多普勒天气雷达探测和预警[J]. 俞小鼎. 气象科技进展. 2011(03)
[7]河北省冰雹气候特征及其与环流异常的关系[J]. 顾光芹,史印山,池俊成,张梅. 高原气象. 2011(04)
[8]华北冷涡连续降雹的特征与预报[J]. 李江波,王宗敏,王福侠,金晓青. 高原气象. 2011(04)
[9]云南冰雹的变化特征[J]. 陶云,段旭,段长春,段玮. 高原气象. 2011(04)
[10]热力不均匀场对一次冰雹天气影响的诊断分析[J]. 刘一玮,寿绍文,解以扬,王雪莲,吕江津,贾惠珍. 高原气象. 2011(01)
博士论文
[1]降水粒子谱分布特征对我国东部一次超级单体龙卷过程的影响研究[D]. 郑凯琳.南京大学 2013
硕士论文
[1]浙江省一次地形相关的强对流天气分析[D]. 江佳.浙江大学 2014
[2]2010年5月6-7日华南暖区暴雨中一次飑线过程的分析研究[D]. 郭弘.中国气象科学研究院 2014
[3]东北冷涡暴雨云降水物理过程的数值模拟研究[D]. 李兆慧.中国气象科学研究院 2011
[4]中尺度辐合线对强天气影响分析与模拟试验[D]. 徐亚钦.浙江大学 2011
[5]沈阳地区一次冰雹强对流天气过程形成机制的数值模拟[D]. 隋东.南京气象学院 2003
本文编号：3586707
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