【摘要】：短時強降水因其突發(fā)性強、持續(xù)時間短、來勢兇猛、極易致災(zāi)等特點一直倍受關(guān)注,也是強天氣預(yù)報中的重點和難點。尤其是在甘肅這種干旱與半干旱區(qū),生態(tài)植被條件差,短時強降水天氣所造成的災(zāi)害更為嚴重。因此,本文用統(tǒng)計分析等方法探析了甘肅省近11年來短時強降水天氣的時空分布特征;然后利用診斷分析的方法對比分析了發(fā)生在同一季節(jié)、相似氣候背景下的斜壓鋒生類和低層暖平流強迫類短時強降水天氣之間的差異。本文在對2002-2012年甘肅省81個國家站經(jīng)過質(zhì)量控制后的逐小時降水資料統(tǒng)計的基礎(chǔ)上,從空間、時間變化上對甘肅省短時強降水天氣特征進行研究。主要結(jié)果如下:(1)甘肅省短時強降水主要分布在河東地區(qū),短時強降水日數(shù)從西北向東南逐步遞增,隴東南地區(qū)是甘肅省短時強降水發(fā)生次數(shù)最多、強度最強的地區(qū),且有2個強降水高發(fā)中心,一個在以合水為中心的隴東地區(qū),另一個在以徽縣為中心的徽成盆地高發(fā)區(qū)。(2)甘肅省短時強降水出現(xiàn)在5-9月,7-8月是一年中發(fā)生短時強降水最多的月份,其次是6月,5月和9月較少。超過30mm/h降水量5月也會發(fā)生,雖然頻次不高,但由于發(fā)生時間早、不易預(yù)報等原因,造成的危害較大。(3)從年際變化特征來看,2002-2012年間,甘肅省短時強降水頻次呈穩(wěn)中有升的態(tài)勢,2006年和2010年出現(xiàn)了兩個峰值,2010年短時強降水發(fā)生頻次最多達52次,2004年最少只有17次。(4)甘肅省短時強降水以夜雨為主,且主要發(fā)生在前半夜,出現(xiàn)時段集中在16時到00時之間;18時前后是短時強降水天氣高發(fā)時段。21時前后是甘肅省最容易出現(xiàn)50mm以上強降水的時段,需格外關(guān)注。普查2004-2014年甘肅省強對流天氣個例,從強對流形成的機制出發(fā),根據(jù)高低空冷暖平流相對強弱、大氣斜壓性強弱等條件,將甘肅省短時強降水天氣主要分為暖平流強迫和斜壓鋒生類兩類。其中暖平流強迫類短時強降水較多,多發(fā)生在7、8月,特點是降雨強度大,成片出現(xiàn)且降水持續(xù)時間較長。斜壓鋒生類短時強降水較少,主要發(fā)生在5、6月春末夏初時,特點是具有很強的分散性,降水持續(xù)時間短,降雨強度較大,局部也會出現(xiàn)暴雨。甘肅境內(nèi)發(fā)生的此類天氣�；旌嫌斜�、雷暴大風等。選取發(fā)生在兩年中相同季節(jié)、相似氣候背景下兩個典型的短時強降水過程,即2013年6月19日(暖平流強迫類)和2014年6月18日(斜壓風鋒生類)兩次短時強降水個例進行對比分析。結(jié)果表明:(1)斜壓鋒生類短時強降水中低層冷暖平流強烈交匯,并存在明顯的鋒生作用,地面有冷鋒。冷暖平流導致斜壓鋒生和輻合抬升形成的動力強迫是這類短時強降水天氣發(fā)生的重要條件。而暖平流強迫類短時強降水中低層主要表現(xiàn)為暖平流控制區(qū),暖濕平流對建立熱力不穩(wěn)定起了主導作用,無明顯的鋒生現(xiàn)象。(2)斜壓鋒生類短時強降水不穩(wěn)定能量大于暖平流強迫類,且存在一定的對流抑制能量,有利于強對流的發(fā)展。暖平流強迫類短時強降水濕層厚度高于斜壓鋒生類,而斜壓鋒生類短時強降水垂直風切變表現(xiàn)得更強。兩種強降水類型過程均有正渦度中心及垂直上升運動相配合。(3)暖平流強迫類短時強降水云圖特征為沿暖濕氣流迅速發(fā)展北上的帶狀云系。斜壓鋒生類短時強降水則表現(xiàn)為與低空人字形切變相對應(yīng)的渦度逗點云系。云系的發(fā)展變化與形勢場變化密切相關(guān),是降水落區(qū)及其發(fā)展變化的重要原因。(4)暖平流強迫類短時強降水是積狀云為主的混合性降水回波,回波梯度小,質(zhì)心低,為暖云降水。斜壓鋒生類是層狀云中分散著塊狀對流單體回波,回波梯度大,回波質(zhì)心發(fā)展較高,回波強度可發(fā)展到很強。在實際天氣預(yù)報工作中,可以通過分析大尺度環(huán)流形勢來確定基本配置類型,即確定到底屬于暖平流強迫類還是斜壓鋒生類?并在短時段內(nèi)判斷出可能出現(xiàn)的強對流天氣現(xiàn)象及其降水特點。然后,依據(jù)強對流形成的三個基本條件,分析多種物理量場,確定天氣系統(tǒng)未來的發(fā)展變化態(tài)勢及移動狀況,以及可能造成的降水落區(qū)及其強度。由此為防災(zāi)減災(zāi)提供更為可靠的參考依據(jù)。
【學位授予單位】：蘭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P458.121;P426.6

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