城市效应对上海局地强降水天气的影响研究
发布时间：2021-06-22 22:54
强降水天气造成城市内涝、山体滑坡等灾害,给社会经济与生态安全造成损失,而沿海的特大城市（如,中国上海）人口众多且极易受洪涝灾害影响。虽然有关沿海城市影响降水的研究已有较多,但着重关注夏季副高边缘背景影响下,沿海城市影响南北双支海风锋触发雷暴的研究还不多。详细分析研究该类天气背景下,城市对雷暴触发机制的影响,可以更好地理解城市环境与对流间相互作用,有利于提高预报准确性,丰富了已有研究的案例分析。因此,本文利用天气图、卫星云图、风矢位温图、多普勒雷达回波图等,对上海地区2017年7月5日的局地强对流降水个例进行多尺度分析,初步探究城市对局地强降水的影响。并通过有无考虑城市下垫面的数值模拟控制试验,进一步探究城市效应影响局地强降水的机理。所得主要结论如下:1)对2017年7月5日上海局地强降水的多尺度分析可知,局地强降水发生前,上海位于西太平洋副热带高压的边缘,低层水汽较充沛,大气层结不稳定,中高层有暖层云,高层存在超低温层,因而存在较多的不稳定能量。午后上海地区两支海风锋交汇抬升,在副高边缘西南气流的作用下,触发了此次局地强降水天气。2)城市对2017年7月5日的上海局地强降水的作用主要表...
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
上海地区11个观测站点空间分布图
华东师范大学硕士学位论文12微物理方案[50]，方案适用研究，并描述水汽、云水、冰、霰等六类水凝物物理过程；Shin-Hong行星边界层（PBL）参数化方案[51]，方案包含对流行星边界层中垂直输送的尺度依赖性，并诊断湍流动能与混合长输出；RRTMG（修订后的快速辐射传输模型）长波和短波辐射方案[52]。除了积云对流参数化方案设置外，物理参数化方案设置对于三层嵌套区域一致。两组试验模拟的边界尝初始场使用了来自美国国家环境预测中心(NCEP)的全球业务FNL(FinalAnalysis)再分析数据，该数据资料的时空分辨率分别为6h（00时，06时，12时，18时UTC），1°×1°。试验模拟采用三层网格嵌套（图2-3），外层区域包括中国华东地区、华中地区等邻近区域，网格水平分辨率为27km；中层区域覆盖中国华东地区及华中区域东部，网格分辨率为9km；内层区域主要包含上海、江苏南部和浙江北部，网格分辨率为3km。模拟起始时间为2017年7月4日14:00，结束时间为2017年7月6日02:00，模拟时长为36小时，其中24小时为模拟预热时间(spin-uptime)。(a)考虑城市下垫面的CTRL试验(b)未考虑城市下垫面的CROP试验图2-2考虑城市下垫面的CTRL试验(a)与未考虑城市下垫面的CROP试验(b)的土地利用分
数值模拟试验嵌套设置
【参考文献】：
期刊论文
[1]阵风锋、海风锋和冷锋等触发局地强对流风暴实例分析[J]. 刁秀广. 海洋气象学报. 2018(04)
[2]甲烷分布差异和含量变化对突发性暴雨的影响机理[J]. 黄建豪,魏鸣,Abro Mohanmad ILYAS. 科学技术与工程. 2018(24)
[3]甲烷柱变化影响大气结构及局地强降水的机理研究[J]. 朱家杉,魏鸣. 遥感技术与应用. 2018(03)
[4]上海夏季海风锋及其触发对流的时空分布和环流背景分析[J]. 顾问,张晶,谈建国,戴建华,岳彩军. 热带气象学报. 2017(05)
[5]海风与热岛耦合对上海强对流天气影响的数值模拟[J]. 张赟程,王晓峰,张蕾,束炯. 高原气象. 2017(03)
[6]一次梅雨锋暴雨的中尺度对流系统及低层风场影响分析[J]. 杨舒楠,路屹雄,于超. 气象. 2017(01)
[7]热岛与海风相互作用对珠三角午后强降水影响的观测和模拟研究[J]. 蒙伟光,郑艳萍,王宝民,张艳霞,蒋德海,袁金南,罗聪. 热带气象学报. 2014(06)
[8]城市热岛和海风环流相互作用的数值模拟研究进展[J]. 苗峻峰. 大气科学学报. 2014(04)
[9]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)
[10]不同类型云的V-3θ特征及一次航线上云变化的实例分析[J]. 陆雅君,李新芳,陈刚毅. 成都信息工程学院学报. 2011(02)
本文编号：3243686
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
上海地区11个观测站点空间分布图
华东师范大学硕士学位论文12微物理方案[50]，方案适用研究，并描述水汽、云水、冰、霰等六类水凝物物理过程；Shin-Hong行星边界层（PBL）参数化方案[51]，方案包含对流行星边界层中垂直输送的尺度依赖性，并诊断湍流动能与混合长输出；RRTMG（修订后的快速辐射传输模型）长波和短波辐射方案[52]。除了积云对流参数化方案设置外，物理参数化方案设置对于三层嵌套区域一致。两组试验模拟的边界尝初始场使用了来自美国国家环境预测中心(NCEP)的全球业务FNL(FinalAnalysis)再分析数据，该数据资料的时空分辨率分别为6h（00时，06时，12时，18时UTC），1°×1°。试验模拟采用三层网格嵌套（图2-3），外层区域包括中国华东地区、华中地区等邻近区域，网格水平分辨率为27km；中层区域覆盖中国华东地区及华中区域东部，网格分辨率为9km；内层区域主要包含上海、江苏南部和浙江北部，网格分辨率为3km。模拟起始时间为2017年7月4日14:00，结束时间为2017年7月6日02:00，模拟时长为36小时，其中24小时为模拟预热时间(spin-uptime)。(a)考虑城市下垫面的CTRL试验(b)未考虑城市下垫面的CROP试验图2-2考虑城市下垫面的CTRL试验(a)与未考虑城市下垫面的CROP试验(b)的土地利用分
数值模拟试验嵌套设置
【参考文献】：
期刊论文
[1]阵风锋、海风锋和冷锋等触发局地强对流风暴实例分析[J]. 刁秀广. 海洋气象学报. 2018(04)
[2]甲烷分布差异和含量变化对突发性暴雨的影响机理[J]. 黄建豪,魏鸣,Abro Mohanmad ILYAS. 科学技术与工程. 2018(24)
[3]甲烷柱变化影响大气结构及局地强降水的机理研究[J]. 朱家杉,魏鸣. 遥感技术与应用. 2018(03)
[4]上海夏季海风锋及其触发对流的时空分布和环流背景分析[J]. 顾问,张晶,谈建国,戴建华,岳彩军. 热带气象学报. 2017(05)
[5]海风与热岛耦合对上海强对流天气影响的数值模拟[J]. 张赟程,王晓峰,张蕾,束炯. 高原气象. 2017(03)
[6]一次梅雨锋暴雨的中尺度对流系统及低层风场影响分析[J]. 杨舒楠,路屹雄,于超. 气象. 2017(01)
[7]热岛与海风相互作用对珠三角午后强降水影响的观测和模拟研究[J]. 蒙伟光,郑艳萍,王宝民,张艳霞,蒋德海,袁金南,罗聪. 热带气象学报. 2014(06)
[8]城市热岛和海风环流相互作用的数值模拟研究进展[J]. 苗峻峰. 大气科学学报. 2014(04)
[9]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)
[10]不同类型云的V-3θ特征及一次航线上云变化的实例分析[J]. 陆雅君,李新芳,陈刚毅. 成都信息工程学院学报. 2011(02)
本文编号：3243686
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