【摘要】：短歷時強降水突發(fā)性強,降水時間集中,可預(yù)報時效短。由于地形特殊、泄洪能力薄弱,短歷時強降水對濟南市區(qū)的交通會造成嚴重影響,甚至威脅人類的生命。因此選取有區(qū)域自動氣象觀測記錄以來的短歷時強降水過程和濟南歷史上兩次致災(zāi)大暴雨過程作為本論文的研究對象。首先對2007-2014年濟南市短歷時強降水的年際變化、月際變化、日變化、強度變化和區(qū)域分布特征,以及出現(xiàn)短歷時強降水的天氣形勢、物理量和多普勒雷達產(chǎn)品進行了統(tǒng)計分析。之后針對濟南歷史上兩次致災(zāi)大暴雨過程,利用NCEP再分析資料對高低空環(huán)流配置、水汽條件、熱力條件、中尺度動力條件等進行了細致分析。在對短歷時強降水發(fā)生的環(huán)流形勢及基本條件分析的基礎(chǔ)上,制作了多因子組合的短歷時強降水預(yù)報流程,建立了利用天氣形勢和常用物理量對小時最大降水量的多元逐步線性回歸預(yù)報方程,通過實際業(yè)務(wù)試報應(yīng)用。得到以下結(jié)論:1、2007-2014年濟南短歷時強降水日數(shù)和站次總體上都呈現(xiàn)上升的趨勢。短歷時強降水最多出現(xiàn)在南部山區(qū)和泰山山脈交界地帶,其次是市中心地帶。短歷時強降水集中出現(xiàn)在7-8月,3月中旬開始出現(xiàn)短歷時強降水,進入9月迅速減少,9月中旬后不再出現(xiàn)短歷時強降水。3月短歷時強降水強度最小,7月短歷時強降水強度最大。短歷時強降水主要出現(xiàn)在18-19時,其次是04-05時,短歷時強降水的日變化和城市熱島強度日變化的趨勢有一定的相關(guān)性。2、產(chǎn)生短歷時強降水過程的主要天氣形勢有冷渦型、橫槽型、西風槽型、副高邊緣型、兩高之間型和臺風倒槽型,西風槽型和副高邊緣型出現(xiàn)概率最大,兩高之間型和臺風倒槽型出現(xiàn)概率最低。產(chǎn)生短歷時強降水時伴有氣溫突降和氣壓升高,而短歷時強降水的大小與變溫或變壓的數(shù)值大多成正相關(guān);有無大風出現(xiàn)與冷空氣強弱有關(guān)。3、產(chǎn)生短歷時強降水前,一般K≥32℃、SI-1℃、CAPE≥500J.kg-2、θse850≥75℃、(T850-T500)≥25℃,上述物理量的變化要早于短歷時強降水的出現(xiàn)。同時,基本反射率一般在40dBz以上,最強回波強度達70dBz;基本速度圖上存在“逆風區(qū)”或輻合區(qū),“逆風區(qū)”的出現(xiàn)比短歷時強降水的出現(xiàn)提前l(fā)5-30min;回波頂高一般超過9km,最強時可達到12km以上;垂直積分液態(tài)含水量一般大于20kg.m-2,最大值可以達到50kg.m-2以上。4、兩次致災(zāi)大暴雨產(chǎn)生在西風槽前、副熱帶高壓邊緣,對流層中低層存在低渦和強的低空西南急流形勢下。強盛的西南氣流把暖濕氣流源源不斷地向暴雨區(qū)輸送,低層增溫增濕使大氣中的對流不穩(wěn)定能量急劇升高,低層冷空氣與西南暖濕氣流在濟南交匯,觸發(fā)對流不穩(wěn)定能量釋放,從而產(chǎn)生強降水。兩次致災(zāi)大暴雨K40℃,SI-2.4℃,q13g?kg-1,低層為強輻合上升運動。5、在對短歷時強降水發(fā)生的環(huán)流形勢及基本條件分析的基礎(chǔ)上,選取與短歷時強降水關(guān)系密切、物理意義清楚的因子作為參數(shù);綜合考慮了天氣形勢、水汽狀況、大氣層結(jié)穩(wěn)定度以及多普勒雷達、風廓線雷達和區(qū)域自動站要素變化,按照由粗到細逐步訂正的步驟進行多因子組合的的短歷時強降水預(yù)報流程。對2015年汛期所有短歷時強降水進行了試預(yù)報,預(yù)報準確率為60%,試報效果良好,對短歷時強降水有一定的指示意義。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P458.121.1

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本文編號：2718737