【摘要】：大別山作為江淮流域暖季強(qiáng)降水中心之一,其復(fù)雜的地形與環(huán)流相互作用產(chǎn)生降水的機(jī)制備受關(guān)注。以往的研究多基于數(shù)值模擬或個(gè)例分析,對(duì)某種特定的天氣形勢(shì)下的大別山降水機(jī)制給出解釋。而本文則希望能夠從長(zhǎng)時(shí)間、高分辨率的格點(diǎn)資料,利用環(huán)流分型的方法,更客觀的分析大別山在暖季不同天氣型下的降水日變化特征,從氣候?qū)W的角度研究大別山地形與環(huán)流相互作用的機(jī)制。因此,本文利用2008-2015年06-08月逐小時(shí)0.1° ×0.1°分辨率的CMORPH衛(wèi)星-地面自動(dòng)站融合的降水?dāng)?shù)據(jù)和合肥S波段多普勒雷達(dá)數(shù)據(jù),基于傾斜旋轉(zhuǎn)T模態(tài)主成分分析的客觀天氣分型方法研究了大別山暖季降水日變化的統(tǒng)計(jì)特征,并結(jié)合對(duì)流尺度高分辨率模式對(duì)典型個(gè)例進(jìn)行分析。首先,將2008-2015年06-08月的每日平均的925hPa高度場(chǎng)客觀分為9種環(huán)流型,發(fā)現(xiàn)在8年暖季的736天中,前3型環(huán)流日數(shù)共440天,占比約60%,而前3型降水量總和對(duì)暖季降水量的貢獻(xiàn)在大別山地區(qū)可達(dá)70%左右。前3型分別對(duì)應(yīng)低層西南氣流(第1型)、東南氣流(第2型)和偏東氣流(第3型)。利用高時(shí)空分辨率CMORPH融合降水資料,統(tǒng)計(jì)不同環(huán)流型下的大別山降水時(shí)空分布特征,發(fā)現(xiàn)地形降水的降水量、降水頻數(shù)和降水強(qiáng)度與環(huán)流型密切相關(guān):第1型大別山降水量大,主要集中在西南坡,由低頻強(qiáng)降水貢獻(xiàn),日變化為清晨單峰型。第2型降水位于地形東南坡,日變化為清晨-午后雙峰型。第3型降水量集中在大別山地形上,由高頻弱降水貢獻(xiàn),日變化為清晨-午后雙峰型。進(jìn)一步通過(guò)格點(diǎn)降水量峰值時(shí)刻的降水空間分布特征發(fā)現(xiàn):第1型西南坡清晨降水峰值時(shí)刻和第2型東南坡清晨降水峰值時(shí)刻的平均降水強(qiáng)度(4.5mm/h)顯著強(qiáng)于第3型地形上的午后降水峰值平均降水強(qiáng)度(2.5mmm/h)。在客觀分型統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步將第1型的242天按照大別山西南坡清晨降水量的大小排序,并對(duì)比非清晨降水日(153天)與清晨顯著降水日(平均清晨降水強(qiáng)度1mm,共28天)的環(huán)流場(chǎng)和水汽場(chǎng)差異。結(jié)果顯示,清晨顯著降水日500hPa西太副高588線西伸到華南地區(qū),700hPa江淮流域有小槽,850hPa江淮流域以南地區(qū)有西南低空急流,925hPa大別山西北側(cè)有閉合低渦,而非清晨降水日500hPa副高偏東,700hPa到925hPa盛行西南氣流,無(wú)小槽、低空急流和閉合低渦。另外,清晨顯著降水日邊界層的最大擾動(dòng)西南風(fēng)出現(xiàn)在08BJT,并且在31° N附近有明顯輻合和切變,而非清晨降水日擾動(dòng)風(fēng)場(chǎng)日變化則呈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。在水汽場(chǎng)上,清晨顯著降水日在中國(guó)南方地區(qū)伴隨西南低空急流有一個(gè)明顯的高濕軸,將水汽源源不斷的從孟加拉灣(700 hPa)和南海(850 hPa)輸送到中國(guó)江淮流域,在大別山區(qū)形成相對(duì)濕度高值中心(925 hPa),而非清晨降水日上完全看不到這條高濕軸。最后,選擇第1型清晨顯著降水日的典型個(gè)例(2013年06月25日)進(jìn)行數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)大別山地形的作用主要有兩方面:一是對(duì)南側(cè)的西南低空急流和邊界層急流的抬升作用;二是對(duì)地形北側(cè)邊界層內(nèi)東北急流的阻礙作用,使西南氣流越山后繼續(xù)被北側(cè)的空氣堆抬升,并在地形1 km高度處發(fā)生西南氣流與東北氣流的輻合,導(dǎo)致在地形的迎風(fēng)坡、地形上和背風(fēng)坡均激發(fā)出強(qiáng)對(duì)流,給大別山地形帶來(lái)強(qiáng)降水。大別山清晨降水的減弱則主要與西南低空氣流減弱有關(guān)。
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P426.6
【圖文】：

ＮＪＵ）在２０１３年０６月２５日的預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)（Ｚｈｕ逡逑ｅｔ邋ａｌ．，２０１８）。逡逑圖２．邋１的黑色矩形框給出了本文主要分析的大別山區(qū)域，Ｓ１１４．５°Ｅ－逡逑１１７．邋５°邋Ｅ，邋２９．邋５°邋Ｎ－３２．邋５°邋Ｎ；藍(lán)色、紅色和綠色的１°邋ＸＴ的矩形框?yàn)楸疚腻义辖邓咳兆兓�的區(qū)域，分別代表地形西南側(cè)平原、地形和地形東北側(cè)平逡逑原；黑色虛線圓圈為本文分析對(duì)流空間分布與日變化所用雷達(dá)數(shù)據(jù)的范圍。逡逑ｄｍ逡逑１１０°Ｅ邐１１２°Ｅ邐１１４°Ｅ邐１１６°Ｅ邐１１８°Ｅ邐１２０°Ｅ邐１２２°Ｅ逡逑３００邐９００邐１５００邐２０００逡逑圖２．１江淮流域地形高度空間分布（填色，單位ｍ）及研究區(qū)域示意圖。黑色逡逑矩形框?yàn)楸疚闹饕治龅拇驲%山區(qū)；黑色實(shí)心三角表示合肥雷達(dá)（ＨＦＲＤ）；黑逡逑７逡逑

我們利用８年暖季的逐小時(shí)ＣＭＯＲＰＨ衛(wèi)星－地面自動(dòng)站融合降水?dāng)?shù)據(jù)在逡逑０．邋１°邋Ｘ０．邋１度的網(wǎng)格上進(jìn)行降水量的統(tǒng)計(jì)。逡逑圖３．２ａ顯示了邋２００８－２０１５年暖季（０６－０８月）大別山地區(qū)的降水量空間逡逑分布特征，顯然，大別山地形相對(duì)于周?chē)貐^(qū)是一個(gè)降水量大值中心，８年暖逡逑季累積降水量達(dá)４０００ｍｎＴ５０００ｍｍ左右。而且，通過(guò)高分辨率的衛(wèi)星－地面站融合逡逑降水資料，還可以清晰的發(fā)現(xiàn)大別山西南坡和東南坡各有一個(gè)降水極值中心，逡逑西南坡降水量高達(dá)６０００ｍｍ左右。圖３．邋２ｂ展示了邋８年暖季中前３型總降水量的逡逑空間分布特征。前３型總降水量空間分布特征與暖季主要基本一致，大別山地逡逑形為降水量大值中心并且西南坡與東南坡各有一個(gè)降水量極值中心；與暖季降逡逑水空間分布特征的差異在于前３型總降水量空間分布更偏南，大別山以北的降逡逑水量明顯少于其南側(cè)的降水量。由８年暖季中前３型總降水量對(duì)暖季降水量貢逡逑獻(xiàn)率的空間分布顯示（圖３．２ｃ），在３１°邋Ｎ以南，前３型總降水量對(duì)暖季的貢逡逑獻(xiàn)率高達(dá)７０％？８０％；在３１°邋Ｎ以北，貢獻(xiàn)率在６０％？７０％之間�？傮w而言，前３逡逑型環(huán)流的降水天數(shù)和降水量都占暖季６０％以上的比例

代表累積降水量（單位，ｍｍ）。逡逑３．２．２降水頻數(shù)的空間分布特征逡逑圖３．邋５ａ給出了邋２００８－２０１５年大別山暖季降水頻數(shù)（即降水時(shí)數(shù)）的空間分逡逑布。可以發(fā)現(xiàn)，大別山地形相對(duì)于周?chē)皆秋@著的降水高頻區(qū)，其中地形東逡逑部的主峰對(duì)應(yīng)著降水的高頻中心。逡逑圖３．邋５ｂ、３．５ｃ、３．邋５ｄ分別給出了邋２００８－２０１５年大別山第１型、第２型、第逡逑３型環(huán)流的降水頻數(shù)空間分布。其中第２型和第３型環(huán)流的降水頻數(shù)空間分布逡逑２０逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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1 韓函;吳昊e

本文編號(hào)：2761757