【摘要】：漢中盆地是沿東北路移動(dòng)的西南渦影響下的主要降水區(qū),該區(qū)域地形復(fù)雜,海拔高度差大,降水分布極不均勻,短時(shí)強(qiáng)降水天氣常造成盆地城市內(nèi)澇、山體滑坡等暴雨災(zāi)害。受東北路西南渦影響,發(fā)生于2015年6月28-29日的強(qiáng)降水過(guò)程,最大小時(shí)降水量為70.9mm/h,并引發(fā)佛坪、洋縣、鎮(zhèn)巴等七個(gè)縣區(qū)出現(xiàn)了不同程度的災(zāi)情。據(jù)市民政局統(tǒng)計(jì),降水過(guò)程造成4人死亡,10人失蹤,直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)6.83億元。文章利用NECP1°×1°再分析資料、多普勒雷達(dá)資料、Micaps降水資料和FY-2G衛(wèi)星TBB亮溫資料對(duì)此次西南渦影響下漢中盆地強(qiáng)降水天氣的環(huán)流形勢(shì)、降水落區(qū)、強(qiáng)降水中心的移動(dòng)和西南渦的中尺度結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行研究。其次,在漢中盆地產(chǎn)生強(qiáng)災(zāi)害性的中小尺度降水系統(tǒng)通常時(shí)間尺度約為5-30分鐘,其降水集中、雨強(qiáng)較大�，F(xiàn)有短時(shí)強(qiáng)降水的閾值通常取1小時(shí)降水量20mm,該閾值不能反映出自動(dòng)站分鐘級(jí)觀測(cè)記錄下的短時(shí)強(qiáng)降水量級(jí),也不能反映漢中盆地災(zāi)害性天氣的降水時(shí)間特征。因此,提出時(shí)間尺度為分鐘級(jí)極短時(shí)強(qiáng)降水閾值概念,并針對(duì)本次短時(shí)強(qiáng)降水過(guò)程,基于雷達(dá)6分鐘的掃描,利用分鐘降水量資料研究并劃分了漢中盆地6分鐘極短時(shí)強(qiáng)降水的閾值,提出了中小尺度系統(tǒng)降水大小的判定標(biāo)準(zhǔn)。最后,為有效地進(jìn)行漢中盆地中小尺度系統(tǒng)降水預(yù)報(bào),利用雷達(dá)資料和分鐘降水量建立雷達(dá)反射率因子-降水量數(shù)據(jù)對(duì),探究雷達(dá)反射率和分鐘級(jí)降水量的時(shí)間關(guān)系,并建立本地化Z-R關(guān)系,為充分利用雷達(dá)回波進(jìn)行中小尺度系統(tǒng)降水預(yù)報(bào)提供參考依據(jù)。本文所得主要結(jié)論如下:(1)通過(guò)對(duì)漢中盆地此次強(qiáng)降水過(guò)程環(huán)流形勢(shì)的分析,發(fā)現(xiàn)本次強(qiáng)降水是在850hPa西南渦影響下,受到700hPa低空急流以及高空輻散共同作用,產(chǎn)生于東北路西南渦移動(dòng)方向左前側(cè)的強(qiáng)降水過(guò)程。通過(guò)對(duì)強(qiáng)降水中心的移動(dòng)路徑的研究表明,強(qiáng)降水中心沿西南-東北走向移動(dòng),與西南渦的移動(dòng)方向一致。漢中雷達(dá)站對(duì)此強(qiáng)降水過(guò)程完成了跟蹤和監(jiān)測(cè),通過(guò)對(duì)雷達(dá)回波特征的分析,降水發(fā)生前為穩(wěn)定層狀云降水回波;降水發(fā)生時(shí),逐漸發(fā)展為伴隨有強(qiáng)回波中心的混合云降水回波。速度場(chǎng)上,有逆風(fēng)區(qū)或中氣旋生成。強(qiáng)降水中心的移動(dòng)與強(qiáng)回波中心的移動(dòng)一致;降水后期回波再次減弱為層狀云回波。雷達(dá)回波“層狀云回波-混合云回波-層狀云回波”的演變過(guò)程,是西南渦變化特征在雷達(dá)回波上的反映。(2)通過(guò)對(duì)佛坪和鎮(zhèn)巴兩個(gè)強(qiáng)降水中心降水階段雷達(dá)回波特征的分析,表明由西南渦引發(fā)的MCC中β中尺度系統(tǒng)是造成強(qiáng)降水過(guò)程的直接原因,鑲嵌有超級(jí)單體風(fēng)暴的帶狀多單體結(jié)構(gòu)是其具體表現(xiàn)形式。影響兩個(gè)地區(qū)的超級(jí)單體中心強(qiáng)度維持在53dBZ以上,并伴隨有深厚的中氣旋結(jié)構(gòu),其中鎮(zhèn)巴存在一個(gè)帶狀逆風(fēng)區(qū)。降水強(qiáng)弱直接受到超級(jí)單體結(jié)構(gòu)的影響。(3)通過(guò)對(duì)強(qiáng)降水中心城固和洋縣分鐘降水量的分析,其降水時(shí)間均集中在10-40分鐘左右,為極短時(shí)強(qiáng)降水過(guò)程,但目前缺乏從分鐘降水判斷極短時(shí)強(qiáng)降水大小的依據(jù)。本文利用全市所以測(cè)站分鐘降水量資料,與雷達(dá)的6分鐘掃描相對(duì)應(yīng),劃分了6分鐘降水的閾值,并進(jìn)行了檢驗(yàn)。文中以各降水量級(jí)出現(xiàn)的頻次占總有效降水量次數(shù)的概率為依據(jù),按照其累積出現(xiàn)概率占總有效降水量次數(shù)的95%、97.5%和99%時(shí)的降水量臨界值定義為極短時(shí)強(qiáng)降水的閾值。其中1.3-2.0mm/6min為一般強(qiáng)降水、2.1-3.0mm/6min為極短時(shí)強(qiáng)降水、≥3.1mm/6min為極短時(shí)超強(qiáng)降水。以各測(cè)站出現(xiàn)極短時(shí)強(qiáng)降水的分鐘級(jí)降水量時(shí)次為起始時(shí)間,并與其后9個(gè)時(shí)次降水量累加得到1小時(shí)降水量,與短時(shí)強(qiáng)降水量級(jí)對(duì)比后表明極短時(shí)強(qiáng)降水量級(jí)閾值合理。(4)雷達(dá)反射率因子是反映強(qiáng)降水量級(jí)的重要信息,選用城固和洋縣站周邊一定范圍內(nèi)平均反射率因子強(qiáng)度,分析了反射率因子與對(duì)應(yīng)測(cè)站6分鐘降水的時(shí)間關(guān)系。通過(guò)分析不同仰角反射率因子與測(cè)站6分鐘降水量的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)相較于雷達(dá)強(qiáng)反射率因子,強(qiáng)降水量與70分鐘前低仰角(0.5°和1.5°)的強(qiáng)反射率因子的變化規(guī)律有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,說(shuō)明強(qiáng)降水滯后于強(qiáng)反射率因子70分鐘后產(chǎn)生。(5)通過(guò)對(duì)強(qiáng)降水中心反射率因子-降水量數(shù)據(jù)對(duì),利用線性回歸最小二乘法擬合函數(shù)建立本地化Z-R關(guān)系Z(28)5051.R~(2.164)用以估測(cè)分鐘降水量,將其計(jì)算得到的分鐘降水量估測(cè)值與實(shí)際值進(jìn)行檢驗(yàn)后表明,該擬合公式能準(zhǔn)確的反演降水量值。這為當(dāng)?shù)乩美走_(dá)回波預(yù)測(cè)降水量大小提供了可靠的依據(jù),減小強(qiáng)降水過(guò)程產(chǎn)生強(qiáng)災(zāi)害性的可能。
【圖文】：

漢中盆地地形示意圖

8 日 08 時(shí) 850hPa 位勢(shì)高度（實(shí)線，單位:dagpm）、水平風(fēng)9 日 08 時(shí) 24h 降水量分布（單位:mm，圖中陰影區(qū)域）（大于 1500m 的區(qū)域）
【學(xué)位授予單位】：成都信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：P458.121

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2703041