華東地區(qū)一次午后颮線系統(tǒng)中尺度分析和數(shù)值模擬研究
發(fā)布時間:2020-05-16 16:00
【摘要】:一、本文利用自動站高度場、風(fēng)場等觀測資料、衛(wèi)星云圖資料以及多普勒天氣雷達(dá)回波資料,對09年6月5日華東地區(qū)出現(xiàn)的罕見大范圍強(qiáng)對流天氣的天氣形勢進(jìn)行了詳細(xì)分析。結(jié)果表明:5日08時華東地區(qū)200hPa高度上處高空急流區(qū)內(nèi),500hPa受高空槽后冷平流影響,850hPa位于暖區(qū)東側(cè),地面大陸高壓北部,天氣較好,地表升溫明顯。受東北冷渦南擺作用,山東半島南部冷槽生成并南下,形成高空冷平流及淺層暖平流的不穩(wěn)定層結(jié)背景。午后“熱島效應(yīng)”凸顯與海陸溫差產(chǎn)生的低層輻合以及14時高空冷空氣的加入,是造成這次強(qiáng)對流天氣發(fā)生并加強(qiáng)的主要觸發(fā)機(jī)制。通過對該強(qiáng)對流天氣過程的研究,得出結(jié)論:針對颮線發(fā)生的幾個特征和條件,詳細(xì)掌握強(qiáng)對流天氣發(fā)生前的大尺度天氣背景特點,對做好預(yù)防災(zāi)害性天氣的短時天氣預(yù)報起到必要的先導(dǎo)作用。5日08時500hPa雖處高空槽后,但200hPa仍為槽前強(qiáng)盛西南氣流控制,該時刻衛(wèi)星云圖上亦顯示有大片高云處在華東及以東的海洋上空。表明在200hPa高空槽過境前,中低空仍然會有冷空氣補(bǔ)充,這對午后颮線系統(tǒng)的發(fā)生提出了警示。二、QG理論(準(zhǔn)地轉(zhuǎn)理論)認(rèn)為,系統(tǒng)在高層的主要受渦度平流影響,在低層主要溫度平流影響。本文計算ω方程渦度平流隨高度變化項(VAH)和厚度平流的拉普拉斯項(LTA)兩項,通過在高低層對比二者在華東地區(qū)分布圖上的值,發(fā)現(xiàn)LTA大值區(qū)范圍明顯大于VAH,說明LTA值對ω值的貢獻(xiàn)要大于VAH值的貢獻(xiàn)。得出結(jié)論,在中國華東地區(qū)出現(xiàn)的颮線系統(tǒng)中,高、低層均主要受溫度平流影響,這點不同于QG理論提出的一般情況。三、基于“RKW”理論,使用WRF對這次颮線過程進(jìn)行數(shù)值模擬,通過同大尺度背景場以及雷達(dá)回波實況資料對比,沒有明顯誤差,說明模擬基本可信。根據(jù)模擬結(jié)果,分別在12:30、14:00、15:30、17:00四個時刻,沿垂直于颮線方向做剖面圖,重點分析颮線內(nèi)部結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)冷池與低層垂直風(fēng)切變之間的強(qiáng)弱關(guān)系直接影響了颮線系統(tǒng)的發(fā)展和維持。即在颮線生成初期,地面沒有形成明顯的冷池結(jié)構(gòu),此時冷池強(qiáng)度大大小于低層垂直風(fēng)切變強(qiáng)度,不利于颮線的發(fā)展。但是局地?zé)崃l件有利于颮線的發(fā)展,促進(jìn)了整個強(qiáng)對流系統(tǒng)的加強(qiáng)。隨著雷暴降水在空氣中形成大量水滴,同時颮線尾部卷入的中空干冷空氣下沉,加速水滴的蒸發(fā)和凝結(jié)潛熱的釋放,形成負(fù)位溫擾動冷池中心,使得地面冷池強(qiáng)度加強(qiáng),逐步達(dá)到同低層垂直風(fēng)切變強(qiáng)度相當(dāng)?shù)某潭?此時的颮線系統(tǒng)發(fā)展到成熟階段,勢力最強(qiáng)大。由于大量降水是使得冷空氣進(jìn)一步堆積至地面,冷池強(qiáng)度進(jìn)一步增大,逐步強(qiáng)于低層垂直風(fēng)切變強(qiáng)度,此時颮線系統(tǒng)漸漸衰弱,隨著時間的推移,逐漸消亡。通過模擬得出,此次個例中颮線系統(tǒng)的發(fā)展和維持原因與“RKW”理論的主要觀點一致。
【圖文】:
圖1邋2009年6月4日08時500hPa高空圖逡逑6逡逑
圖2邋2009年6月4日20時500hPa高空圖逡逑
【學(xué)位授予單位】:南京大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:P458.1
本文編號:2666981
【圖文】:
圖1邋2009年6月4日08時500hPa高空圖逡逑6逡逑
圖2邋2009年6月4日20時500hPa高空圖逡逑
【學(xué)位授予單位】:南京大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:P458.1
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前1條
1 張怡;徐鳳梅;湯新海;李百祥;康邵鈞;楊君建;農(nóng)國傲;朱博;;2009年6月3日商丘市強(qiáng)颮線過程分析[J];氣象與環(huán)境科學(xué);2009年03期
,本文編號:2666981
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