【摘要】：本研究首先驗證了高時空分辨率NASA MERRA再分析資料在一次高原切變線天氣過程以及一次高原切變線與高原低渦并發(fā)過程中的適用性。利用該再分析資料與中國自動站、CMORPH融合降水資料、高原地區(qū)探空及地面觀測資料,針對此次高原切變線過程,研究了其降水特征,并利用相關(guān)物理量對系統(tǒng)的發(fā)生發(fā)展及其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了診斷分析。最后,對上述高原切變線與高原低渦并發(fā)過程中侵入的干冷空氣活動及系統(tǒng)斜壓性特征進(jìn)行分析,并探討其渦度收支特征,得到以下主要結(jié)論:(1)對比兩次天氣過程中MERRA再分析資料與常規(guī)觀測資料表明,該套再分析資料可以很好地反映高度場、風(fēng)場、溫度場的實際特征,一定程度彌補(bǔ)高原上探空站點稀疏的缺憾,可用于高原天氣過程的分析研究。(2)分析一次切變線降水特征表明,此次高原切變線降水呈帶狀分布,其強(qiáng)度與切變線強(qiáng)度變化一致,降水中心均位于切變線的東南側(cè)。動力場上,生成階段邊界層多為較弱的輻合上升運(yùn)動,有利于分散降水的產(chǎn)生;發(fā)展加強(qiáng)階段,正渦度顯著加強(qiáng),低層輻合、高層輻散,有利于產(chǎn)生強(qiáng)降水;減弱階段,正渦度帶與輻合流場的范圍減小,并且切變線西段的輻合流場先于東段減弱,此時弱的正渦度及上升運(yùn)動出現(xiàn)在切變線的南側(cè),對降水有利。水汽條件上看,高原切變線與500h Pa水汽通量輻合帶對應(yīng)較好,發(fā)展加強(qiáng)階段的水汽輻合最強(qiáng),切變線東南側(cè)水汽輻合強(qiáng)度較強(qiáng),有利該處產(chǎn)生降水。(3)利用廣義位溫及廣義濕位渦對切變線降水進(jìn)行診斷表明,廣義位溫及廣義濕位渦與大氣中水汽含量的相關(guān)性可以有效地反映高原切變線降水的變化趨勢。高原切變線降水多發(fā)生在邊界層廣義濕位渦的正值區(qū),廣義濕位渦正異常值與未來3-6小時累計降水的分布一致,其正異常值中心位置及其演變也與降水大值中心對應(yīng)關(guān)系較好,且降水大值區(qū)域內(nèi)有明顯的廣義位溫“喇叭狀”下陷特征。(4)切變線演變過程的診斷表明,廣義位溫和廣義濕位渦均可較好地表征高原大氣實際溫濕分布狀況,高原低層廣義濕位渦的異�？勺鳛楦咴凶兙�發(fā)生發(fā)展的一個綜合性指標(biāo),其正負(fù)異常值之間的零線可較好表征高原切變線的位置,正異常中心強(qiáng)度對切變線的發(fā)生發(fā)展有一定的指示意義。渦生參數(shù)可作為高原切變線的一個動力性指標(biāo),其正值大小可以作為高原切變線生成和加強(qiáng)的一個明顯前兆信號。綜合廣義濕位渦和渦生參數(shù)兩者的診斷優(yōu)勢,可以提高對切變線發(fā)生發(fā)展及移動的刻畫能力。(5)對一例高原切變線與高原渦并發(fā)過程中的干冷空氣侵入及系統(tǒng)斜壓性特征的分析表明,本次切變線發(fā)生于有較強(qiáng)干冷空氣侵入條件下,斜壓性質(zhì)明顯;切變線西端低渦初生時低層至中層具有弱斜壓性,其后低層轉(zhuǎn)為準(zhǔn)正壓、中層維持弱斜壓性。渦度收支各項診斷計算表明,在高原低渦和切變線生成前及生成階段的渦度局地變化均為“低層正、中高層負(fù)”的分布,有利于低層渦度的增加;在系統(tǒng)發(fā)展加強(qiáng)的階段,渦度局地變化“中低層負(fù)、高層正”的特征更顯著,有利于低層渦度的增加和上升運(yùn)動的維持及加強(qiáng);而在系統(tǒng)減弱階段,渦度局地變化呈“下負(fù)上正”的分布,不利于系統(tǒng)的維持。
【學(xué)位授予單位】：成都信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P458
【圖文】：

2.2 研究方法本文首先以 2016 年 6 月 29-30 日一次高原切變線及 2014 年 8 月 22-24 日一次高原切變線與高原渦并發(fā)過程為例，結(jié)合常規(guī)天氣圖對 MERRA 再分析資料的 500hPa 環(huán)流形勢及相關(guān)氣象因子進(jìn)行對比，從而獲得該再分析資料在兩次過程中的適用性。利用該再分析資料刻畫本次高原切變線過程的天氣尺度環(huán)流背景，通過 CMORPH 融合降水資料分析過程降水特征，并利用該再分析資料計算降水區(qū)的動熱力因子，分析本次切變線降水的動力、熱力特征，以揭示有利高原切變線降水的條件。進(jìn)行高原切變線活動過程的廣義位溫、廣義濕位渦和渦生參數(shù)等相關(guān)物理量的診斷分析，探討揭示其與本次切變線天氣過程之間的內(nèi)在關(guān)系。最后基于該資料對一次高原低渦與高原切變線并發(fā)過程中的干侵入?yún)?shù)進(jìn)行計算，并結(jié)合渦度方程中各項，診斷分析對影響本次高原低渦、高原切變線發(fā)生發(fā)展的冷空氣的特征、系統(tǒng)斜壓性特征及系統(tǒng)的動力特征。2.3 MERRA 再分析資料在高原天氣過程中的適用性檢驗a b

而 1998 年長江流域遭遇自 1954 年以來，涉及范圍最廣、持續(xù)時間最長、洪澇災(zāi)害最嚴(yán)重的全域性大洪水，影響長江的第 3—8 次洪峰均是在高原切變線和其他系統(tǒng)共同影響下產(chǎn)生的[18]。郁淑華等[11]對 13 年高原切變線活動及其對降水的影響進(jìn)行了分析及統(tǒng)計，認(rèn)為高原切變線活動時間越長，對高原及下游地區(qū)的影響越大，降水范圍及降水強(qiáng)度將隨之增大，幾乎每年都有 1-3 次高原橫切變線移出，可影響我國西南部、中部甚至華東、華南及華北等地產(chǎn)生暴雨及以上的降水。夏季是高原切變線的高發(fā)期，切變線上動力條件配合周邊水汽輸送，有利于強(qiáng)降水的形成和維持。本章選取 2016 年夏季（6 月 29 日—6 月 30 日）一次典型的暖式橫切變線活動過程進(jìn)行診斷分析，該過程在高原南部地區(qū)造成了強(qiáng)降水，部分地區(qū) 3 小時累積降水量達(dá)到了 20mm 以上，隨著切變線稍有加強(qiáng)后移出高原，給下游地區(qū)帶來了一次較大范圍的區(qū)域性暴雨天氣過程，產(chǎn)生了較大的災(zāi)害損失。3.1 環(huán)流形勢和降水概況abc

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2724390