華東地區(qū)一次午后颮線系統中尺度分析和數值模擬研究
發(fā)布時間:2020-05-16 16:00
【摘要】:一、本文利用自動站高度場、風場等觀測資料、衛(wèi)星云圖資料以及多普勒天氣雷達回波資料,對09年6月5日華東地區(qū)出現的罕見大范圍強對流天氣的天氣形勢進行了詳細分析。結果表明:5日08時華東地區(qū)200hPa高度上處高空急流區(qū)內,500hPa受高空槽后冷平流影響,850hPa位于暖區(qū)東側,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)定層結背景。午后“熱島效應”凸顯與海陸溫差產生的低層輻合以及14時高空冷空氣的加入,是造成這次強對流天氣發(fā)生并加強的主要觸發(fā)機制。通過對該強對流天氣過程的研究,得出結論:針對颮線發(fā)生的幾個特征和條件,詳細掌握強對流天氣發(fā)生前的大尺度天氣背景特點,對做好預防災害性天氣的短時天氣預報起到必要的先導作用。5日08時500hPa雖處高空槽后,但200hPa仍為槽前強盛西南氣流控制,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充,這對午后颮線系統的發(fā)生提出了警示。二、QG理論(準地轉理論)認為,系統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LTA大值區(qū)范圍明顯大于VAH,說明LTA值對ω值的貢獻要大于VAH值的貢獻。得出結論,在中國華東地區(qū)出現的颮線系統中,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對這次颮線過程進行數值模擬,通過同大尺度背景場以及雷達回波實況資料對比,沒有明顯誤差,說明模擬基本可信。根據模擬結果,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,重點分析颮線內部結構,發(fā)現冷池與低層垂直風切變之間的強弱關系直接影響了颮線系統的發(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構,此時冷池強度大大小于低層垂直風切變強度,不利于颮線的發(fā)展。但是局地熱力條件有利于颮線的發(fā)展,促進了整個強對流系統的加強。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)和凝結潛熱的釋放,形成負位溫擾動冷池中心,使得地面冷池強度加強,逐步達到同低層垂直風切變強度相當的程度,此時的颮線系統發(fā)展到成熟階段,勢力最強大。由于大量降水是使得冷空氣進一步堆積至地面,冷池強度進一步增大,逐步強于低層垂直風切變強度,此時颮線系統漸漸衰弱,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
【學位授予單位】:南京大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】: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
【學位授予單位】:南京大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:P458.1
【參考文獻】
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1 張怡;徐鳳梅;湯新海;李百祥;康邵鈞;楊君建;農國傲;朱博;;2009年6月3日商丘市強颮線過程分析[J];氣象與環(huán)境科學;2009年03期
,本文編號:2666981
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