一次西南低涡暴雨过程的诊断分析及数值模拟研究
发布时间：2022-08-04 15:42
本文利用湿位涡、z-螺旋度以及相对螺旋度等诊断量与数值模拟相结合的方法,对2015年8月16~19日一次西南低涡暴雨天气进行了研究,同时采用WRF模式的6种边界层方案,对比分析了不同边界层方案对西南涡的结构、降水及物理量场模拟的影响,并在模拟效果较优的试验参照下,通过修改四川盆地周边地形高度,关闭凝结潜热和地表热通量设计了4组敏感性试验,研究了盆地周边地形、凝结潜热和地表热通量对西南涡暴雨形成和发展的影响。得到的主要结论如下:（1）降雨落区伴随西南涡的移动而移动,水汽通量散度的辐合区对暴雨的落区有较好的指示性。降雨落区及其中心位置与该时刻700h Pa湿位涡有较好的对应关系,降雨中心靠近MPV1（湿正压项）负值与正值的交界处,而MPV1负值区内的降水较弱。对流层中低层MPV1负值与MPV2（湿斜压项）正值的交叠区是产生暴雨的警戒区,并且对流层中低层层结的不稳定、气流的辐合上升运动以及西南温湿气流的输送是此次暴雨产生的重要机制。z-螺旋度正值区的分布与相应时段降水的落区的分布较为一致,相对螺旋度正值的大值中心位置与未来6h降雨中心的落区呈现出高度一致,且降雨中心靠近相对螺旋度正值中心一侧...
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 西南低涡活动的气候特征
1.2.2 西南低涡的结构特征
1.2.3 西南低涡活动的机制研究
1.3 存在的问题
1.4 本文的研究内容及章节安排
第二章 资料和方法
2.1 资料
2.2 诊断分析方法
第三章 西南低涡暴雨过程的天气诊断分析
3.1 西南低涡的天气过程分析
3.1.1 西南低涡暴雨发生发展的环流背景
3.1.2 中尺度云团发展特征
3.1.3 西南低涡暴雨过程的水汽输送及降水概况
3.1.4 700hPa西南低涡的移动路径及强度变化
3.2 湿位涡诊断分析
3.2.1 湿正压项
3.2.2 湿斜压项
3.3 螺旋度诊断分析
3.3.1 z-螺旋度分析
3.3.2 相对螺旋度分析
3.4 本章小结
第四章 多种边界层方案对西南低涡及降水模拟的影响
4.1 数值试验方案设置
4.2 西南低涡及降水的模拟结果对比分析
4.2.1 西南低涡的移动路径和强度变化
4.2.2 降水的模拟结果分析
4.3 西南低涡相关物理量场模拟结果分析
4.3.1 位势高度场与风场
4.3.2 相对涡度场
4.3.3 垂直速度与假相当位温
4.4 边界层结构的模拟结果分析
4.4.1 边界层高度
4.4.2 边界层垂直结构
4.4.3 地表热量输送
4.5 本章小结
第五章 地形和加热作用对西南低涡影响的数值模拟研究
5.1 数值模拟试验方案设计
5.2 参照试验结果分析
5.2.1 对降水的模拟
5.2.2 对风场与涡度场的模拟
5.3 地形作用对西南低涡暴雨的影响
5.3.1 秦岭大巴山地形对低涡暴雨的影响
5.3.2 武陵大娄山地形对低涡暴雨的影响
5.4 凝结潜热与地表热通量对西南低涡暴雨的影响
5.4.1 凝结潜热对西南低涡暴雨的影响
5.4.2 地表热通量对西南低涡暴雨的影响
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 存在的问题及展望
参考文献
作者在读期间研究成果简介
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]两类涡度矢量对四川盆地一次暴雨过程的分析应用[J]. 宋雯雯,李国平. 高原气象. 2016(06)
[2]近61年夏半年西南低涡的统计特征与异常发生的流型分析[J]. 叶瑶,李国平. 高原气象. 2016(04)
[3]边界层参数化方案对台风SANBA初生阶段影响的数值模拟研究[J]. 温晓培,隆霄,张述文,李丹华. 热带气象学报. 2016(03)
[4]西南涡发生发展机制中热力强迫作用的数值试验[J]. 张政泰,林明宇,亓鹏,陈圣哲,王澄海. 干旱气象. 2016(03)
[5]秦巴山区地形对一次西南涡大暴雨过程影响的数值试验[J]. 王沛东,李国平. 云南大学学报(自然科学版). 2016(03)
[6]一次华北暴雨过程的湿位涡诊断分析[J]. 李静楠,潘晓滨,臧增亮,赵定池,闵升. 暴雨灾害. 2016(02)
[7]2015年4—10月我国主要暴雨天气过程简述[J]. 陶亦为,于超,张芳华,李多,刘珺. 暴雨灾害. 2016(02)
[8]WRF模式多种边界层参数化方案对四川盆地不同量级降水影响的数值试验[J]. 高笃鸣,李跃清,蒋兴文,李娟,吴遥. 大气科学. 2016(02)
[9]一次西南低涡发生发展的涡度收支及潜热释放诊断[J]. 陈鹏,刘德,庞玥,何军,周盈颖. 干旱气象. 2015(06)
[10]一次西南低涡东移引发长江中下游暴雨的诊断研究[J]. 刘晓波,储海. 气象. 2015(07)
本文编号：3669817
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
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摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 西南低涡活动的气候特征
1.2.2 西南低涡的结构特征
1.2.3 西南低涡活动的机制研究
1.3 存在的问题
1.4 本文的研究内容及章节安排
第二章 资料和方法
2.1 资料
2.2 诊断分析方法
第三章 西南低涡暴雨过程的天气诊断分析
3.1 西南低涡的天气过程分析
3.1.1 西南低涡暴雨发生发展的环流背景
3.1.2 中尺度云团发展特征
3.1.3 西南低涡暴雨过程的水汽输送及降水概况
3.1.4 700hPa西南低涡的移动路径及强度变化
3.2 湿位涡诊断分析
3.2.1 湿正压项
3.2.2 湿斜压项
3.3 螺旋度诊断分析
3.3.1 z-螺旋度分析
3.3.2 相对螺旋度分析
3.4 本章小结
第四章 多种边界层方案对西南低涡及降水模拟的影响
4.1 数值试验方案设置
4.2 西南低涡及降水的模拟结果对比分析
4.2.1 西南低涡的移动路径和强度变化
4.2.2 降水的模拟结果分析
4.3 西南低涡相关物理量场模拟结果分析
4.3.1 位势高度场与风场
4.3.2 相对涡度场
4.3.3 垂直速度与假相当位温
4.4 边界层结构的模拟结果分析
4.4.1 边界层高度
4.4.2 边界层垂直结构
4.4.3 地表热量输送
4.5 本章小结
第五章 地形和加热作用对西南低涡影响的数值模拟研究
5.1 数值模拟试验方案设计
5.2 参照试验结果分析
5.2.1 对降水的模拟
5.2.2 对风场与涡度场的模拟
5.3 地形作用对西南低涡暴雨的影响
5.3.1 秦岭大巴山地形对低涡暴雨的影响
5.3.2 武陵大娄山地形对低涡暴雨的影响
5.4 凝结潜热与地表热通量对西南低涡暴雨的影响
5.4.1 凝结潜热对西南低涡暴雨的影响
5.4.2 地表热通量对西南低涡暴雨的影响
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 存在的问题及展望
参考文献
作者在读期间研究成果简介
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]两类涡度矢量对四川盆地一次暴雨过程的分析应用[J]. 宋雯雯,李国平. 高原气象. 2016(06)
[2]近61年夏半年西南低涡的统计特征与异常发生的流型分析[J]. 叶瑶,李国平. 高原气象. 2016(04)
[3]边界层参数化方案对台风SANBA初生阶段影响的数值模拟研究[J]. 温晓培,隆霄,张述文,李丹华. 热带气象学报. 2016(03)
[4]西南涡发生发展机制中热力强迫作用的数值试验[J]. 张政泰,林明宇,亓鹏,陈圣哲,王澄海. 干旱气象. 2016(03)
[5]秦巴山区地形对一次西南涡大暴雨过程影响的数值试验[J]. 王沛东,李国平. 云南大学学报(自然科学版). 2016(03)
[6]一次华北暴雨过程的湿位涡诊断分析[J]. 李静楠,潘晓滨,臧增亮,赵定池,闵升. 暴雨灾害. 2016(02)
[7]2015年4—10月我国主要暴雨天气过程简述[J]. 陶亦为,于超,张芳华,李多,刘珺. 暴雨灾害. 2016(02)
[8]WRF模式多种边界层参数化方案对四川盆地不同量级降水影响的数值试验[J]. 高笃鸣,李跃清,蒋兴文,李娟,吴遥. 大气科学. 2016(02)
[9]一次西南低涡发生发展的涡度收支及潜热释放诊断[J]. 陈鹏,刘德,庞玥,何军,周盈颖. 干旱气象. 2015(06)
[10]一次西南低涡东移引发长江中下游暴雨的诊断研究[J]. 刘晓波,储海. 气象. 2015(07)
本文编号：3669817
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