【摘要】：短時(shí)強(qiáng)降水因其突發(fā)性強(qiáng)、持續(xù)時(shí)間短、來(lái)勢(shì)兇猛、極易致災(zāi)等特點(diǎn)一直倍受關(guān)注,也是強(qiáng)天氣預(yù)報(bào)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。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(shí)強(qiáng)降水天氣所造成的災(zāi)害更為嚴(yán)重。因此,本文用統(tǒng)計(jì)分析等方法探析了甘肅省近11年來(lái)短時(shí)強(qiáng)降水天氣的時(shí)空分布特征;然后利用診斷分析的方法對(duì)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(lèi)和低層暖平流強(qiáng)迫類(lèi)短時(shí)強(qiáng)降水天氣之間的差異。本文在對(duì)2002-2012年甘肅省81個(gè)國(guó)家站經(jīng)過(guò)質(zhì)量控制后的逐小時(shí)降水資料統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上,從空間、時(shí)間變化上對(duì)甘肅省短時(shí)強(qiáng)降水天氣特征進(jìn)行研究。主要結(jié)果如下:(1)甘肅省短時(shí)強(qiáng)降水主要分布在河?xùn)|地區(qū),短時(shí)強(qiáng)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(shí)強(qiáng)降水發(fā)生次數(shù)最多、強(qiáng)度最強(qiáng)的地區(qū),且有2個(gè)強(qiáng)降水高發(fā)中心,一個(gè)在以合水為中心的隴東地區(qū),另一個(gè)在以徽縣為中心的徽成盆地高發(fā)區(qū)。(2)甘肅省短時(shí)強(qiáng)降水出現(xiàn)在5-9月,7-8月是一年中發(fā)生短時(shí)強(qiáng)降水最多的月份,其次是6月,5月和9月較少。超過(guò)30mm/h降水量5月也會(huì)發(fā)生,雖然頻次不高,但由于發(fā)生時(shí)間早、不易預(yù)報(bào)等原因,造成的危害較大。(3)從年際變化特征來(lái)看,2002-2012年間,甘肅省短時(shí)強(qiáng)降水頻次呈穩(wěn)中有升的態(tài)勢(shì),2006年和2010年出現(xiàn)了兩個(gè)峰值,2010年短時(shí)強(qiáng)降水發(fā)生頻次最多達(dá)52次,2004年最少只有17次。(4)甘肅省短時(shí)強(qiáng)降水以夜雨為主,且主要發(fā)生在前半夜,出現(xiàn)時(shí)段集中在16時(shí)到00時(shí)之間;18時(shí)前后是短時(shí)強(qiáng)降水天氣高發(fā)時(shí)段。21時(shí)前后是甘肅省最容易出現(xiàn)50mm以上強(qiáng)降水的時(shí)段,需格外關(guān)注。普查2004-2014年甘肅省強(qiáng)對(duì)流天氣個(gè)例,從強(qiáng)對(duì)流形成的機(jī)制出發(fā),根據(jù)高低空冷暖平流相對(duì)強(qiáng)弱、大氣斜壓性強(qiáng)弱等條件,將甘肅省短時(shí)強(qiáng)降水天氣主要分為暖平流強(qiáng)迫和斜壓鋒生類(lèi)兩類(lèi)。其中暖平流強(qiáng)迫類(lèi)短時(shí)強(qiáng)降水較多,多發(fā)生在7、8月,特點(diǎn)是降雨強(qiáng)度大,成片出現(xiàn)且降水持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。斜壓鋒生類(lèi)短時(shí)強(qiáng)降水較少,主要發(fā)生在5、6月春末夏初時(shí),特點(diǎn)是具有很強(qiáng)的分散性,降水持續(xù)時(shí)間短,降雨強(qiáng)度較大,局部也會(huì)出現(xiàn)暴雨。甘肅境內(nèi)發(fā)生的此類(lèi)天氣�；旌嫌斜�、雷暴大風(fēng)等。選取發(fā)生在兩年中相同季節(jié)、相似氣候背景下兩個(gè)典型的短時(shí)強(qiáng)降水過(guò)程,即2013年6月19日(暖平流強(qiáng)迫類(lèi))和2014年6月18日(斜壓風(fēng)鋒生類(lèi))兩次短時(shí)強(qiáng)降水個(gè)例進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明:(1)斜壓鋒生類(lèi)短時(shí)強(qiáng)降水中低層冷暖平流強(qiáng)烈交匯,并存在明顯的鋒生作用,地面有冷鋒。冷暖平流導(dǎo)致斜壓鋒生和輻合抬升形成的動(dòng)力強(qiáng)迫是這類(lèi)短時(shí)強(qiáng)降水天氣發(fā)生的重要條件。而暖平流強(qiáng)迫類(lèi)短時(shí)強(qiáng)降水中低層主要表現(xiàn)為暖平流控制區(qū),暖濕平流對(duì)建立熱力不穩(wěn)定起了主導(dǎo)作用,無(wú)明顯的鋒生現(xiàn)象。(2)斜壓鋒生類(lèi)短時(shí)強(qiáng)降水不穩(wěn)定能量大于暖平流強(qiáng)迫類(lèi),且存在一定的對(duì)流抑制能量,有利于強(qiáng)對(duì)流的發(fā)展。暖平流強(qiáng)迫類(lèi)短時(shí)強(qiáng)降水濕層厚度高于斜壓鋒生類(lèi),而斜壓鋒生類(lèi)短時(shí)強(qiáng)降水垂直風(fēng)切變表現(xiàn)得更強(qiáng)。兩種強(qiáng)降水類(lèi)型過(guò)程均有正渦度中心及垂直上升運(yùn)動(dòng)相配合。(3)暖平流強(qiáng)迫類(lèi)短時(shí)強(qiáng)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(lèi)短時(shí)強(qiáng)降水則表現(xiàn)為與低空人字形切變相對(duì)應(yīng)的渦度逗點(diǎn)云系。云系的發(fā)展變化與形勢(shì)場(chǎng)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(qiáng)迫類(lèi)短時(shí)強(qiáng)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(lèi)是層狀云中分散著塊狀對(duì)流單體回波,回波梯度大,回波質(zhì)心發(fā)展較高,回波強(qiáng)度可發(fā)展到很強(qiáng)。在實(shí)際天氣預(yù)報(bào)工作中,可以通過(guò)分析大尺度環(huán)流形勢(shì)來(lái)確定基本配置類(lèi)型,即確定到底屬于暖平流強(qiáng)迫類(lèi)還是斜壓鋒生類(lèi)?并在短時(shí)段內(nèi)判斷出可能出現(xiàn)的強(qiáng)對(duì)流天氣現(xiàn)象及其降水特點(diǎn)。然后,依據(jù)強(qiáng)對(duì)流形成的三個(gè)基本條件,分析多種物理量場(chǎng),確定天氣系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展變化態(tài)勢(shì)及移動(dòng)狀況,以及可能造成的降水落區(qū)及其強(qiáng)度。由此為防災(zāi)減災(zāi)提供更為可靠的參考依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：P458.121;P426.6

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本文編號(hào)：2669541