【摘要】：我國(guó)強(qiáng)對(duì)流天氣多發(fā),江淮下游地區(qū)強(qiáng)對(duì)流災(zāi)害頻繁,給我國(guó)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。當(dāng)前對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣的預(yù)報(bào)依然困難,預(yù)報(bào)強(qiáng)對(duì)流發(fā)生的具體位置和時(shí)間是強(qiáng)對(duì)流預(yù)報(bào)中最具挑戰(zhàn)性的問(wèn)題之一。本文從個(gè)例分析的角度出發(fā),通過(guò)多個(gè)個(gè)例的實(shí)況和模擬分析,重點(diǎn)研究了江淮下游地區(qū)強(qiáng)對(duì)流天氣的觸發(fā)機(jī)制。通過(guò)對(duì)2009年6月5日強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程的詳細(xì)分析,發(fā)現(xiàn)安徽北部低層大氣的西南流場(chǎng)中存在中尺度擾動(dòng)輻合中心,擾動(dòng)觸發(fā)了安徽北部最初對(duì)流云的生成。安徽北部存在一條西南氣流與偏西氣流匯合形成的輻合線,提供了有利于對(duì)流生成的位置。輻合線的東端出現(xiàn)風(fēng)場(chǎng)擾動(dòng)后對(duì)流產(chǎn)生,證明對(duì)流的生成與地面風(fēng)場(chǎng)擾動(dòng)有關(guān)。WRF模式模擬出了安徽北部輻合線、輻合線東端的風(fēng)場(chǎng)擾動(dòng)和對(duì)流觸發(fā)的過(guò)程。模式結(jié)果顯示,輻合線引起的上升氣流局限在3km高度以下。輻合線東端的風(fēng)場(chǎng)擾動(dòng)由高層重力波引起,重力波為沿海對(duì)流激發(fā)出的n = 1模態(tài)的重力波。當(dāng)n = 1重力波的上升氣流與安徽北部的輻合線相交時(shí),交點(diǎn)處的低層上升氣流增強(qiáng),觸發(fā)了強(qiáng)對(duì)流的產(chǎn)生。結(jié)合不同個(gè)例分析了 n = 1重力波的結(jié)構(gòu)特征和觸發(fā)作用。n = 1重力波由一對(duì)下沉-上升氣流構(gòu)成,深度約12km,貫穿整個(gè)對(duì)流層,下沉-上升氣流的垂直速度中心位于6km處。下沉(上升)氣流的上半部分對(duì)應(yīng)水平輻合(輻散)區(qū),下半部分對(duì)應(yīng)水平輻散(輻合)區(qū)。n = 1重力波在地面上形成一個(gè)低壓擾動(dòng),低壓擾動(dòng)的氣壓下降(上升)階段由下沉增溫(上升冷卻)造成,傳播速度約為30m/s。颮線前部的低壓部分由n = 1重力波的下沉氣流造成。n = 1重力波的上升氣流強(qiáng)于下沉氣流時(shí)對(duì)觸發(fā)對(duì)流有正貢獻(xiàn),地面風(fēng)場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)向著重力波傳播方向的風(fēng)分量增量的擾動(dòng)。2009年6月14日強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程中颮線激發(fā)出了 n = 1重力波,并與颮線前的淺云帶相交,觸發(fā)了強(qiáng)對(duì)流生成。本文個(gè)例中出現(xiàn)于江淮下游地區(qū)部分典型地面輻合線類型有,1)氣流繞過(guò)大別山、黃山、天目山在山地背風(fēng)側(cè)形成的輻合線,2)前期對(duì)流的出流形成的輻合線(包括陣風(fēng)鋒),3)內(nèi)陸氣流與來(lái)自海上的氣流形成的沿海附近的輻合線。這些輻合線提供了有利于對(duì)流發(fā)生的位置,當(dāng)輻合線與輻合線相交或輻合線與其他系統(tǒng)(如淺云帶,對(duì)流系統(tǒng),重力波等)相交時(shí),相交處容易形成深對(duì)流。
[Abstract]:There are many severe convective weather in China, and the severe convective disasters in the lower reaches of Jianghuai River and Huaihe River are frequent, which has caused huge economic losses and casualties to our country. At present, the prediction of severe convective weather is still difficult, and the specific position and time of predicting the occurrence of severe convective is one of the most challenging problems in the prediction of severe convective weather. From the point of view of case analysis, this paper focuses on the trigger mechanism of severe convective weather in the lower reaches of Jianghuai River and Huai River through the actual situation and simulation analysis of several cases. Based on the detailed analysis of the severe convective weather process on June 5, 2009, it is found that there is a meso-scale disturbance convergence center in the southwest flow field of the lower atmosphere in northern Anhui, which triggers the formation of the initial convective clouds in northern Anhui. There is a convergence line formed by the confluence of southwest air flow and westward air flow in northern Anhui Province, which provides a favorable position for convective formation. After the wind field disturbance occurs at the eastern end of the convergence line, it is proved that the convective generation is related to the surface wind field disturbance. The WRF model simulates the process of wind field disturbance and convective trigger in the northern Anhui convergence line and the eastern end of the convergence line. The model results show that the updraft caused by the convergence line is limited to the 3km height. The wind field disturbance at the eastern end of the convergence line is caused by the high-level gravity wave, which is a n = 1 mode gravity wave excited by coastal convection. When the updraft of n = 1 gravity wave intersects the convergence line of northern Anhui, the lower updraft at the intersection increases, which triggers the generation of strong convolution. Combined with different examples, the structural characteristics and trigger effect of n = 1 gravity wave are analyzed. N = 1 gravity wave is composed of a pair of sinking-updraft airflow with a depth of about 12km, which runs through the whole tropospheric layer, and the vertical velocity center of subsidence-updraft flow is located at 6km. The upper part of the sinking (ascending) airflow corresponds to the horizontal convergence (divergence) region, and the lower part corresponds to the horizontal divergence (convergence) region. N = 1 the gravity wave forms a low pressure disturbance on the ground. The pressure drop (rise) stage of low pressure disturbance is caused by subsidence and heating (rising cooling), and the propagation speed is about 30 m / s. The low pressure part of the front of the squall line is caused by the downdraft of the n = 1 gravity wave. The updraft of the n = 1 gravity wave is stronger than the downdraft. There will be an incremental disturbance of wind component in the direction of gravity wave propagation in the surface wind field. During the severe convective weather on June 14, 2009, the squall line excited the n = 1 gravity wave and intersected with the shallow cloud belt in front of the squall line, which triggered the strong convective generation. In this paper, some typical ground convergence lines in the lower reaches of Jianghuai River and Huaihe River are as follows: 1) the convergence lines formed by airflow around Dabie Mountain, Huangshan Mountain and Tianmu Mountain on the leeward side of the mountain area. 2) the convergence line (including the wind front) formed by the outflow of the convolution in the early stage, and 3) the convergence line near the coast formed by the inland air flow and the air flow from the sea. These convergence lines provide a position conducive to the occurrence of convolution. When the convergence line intersects the convergence line or the convergence line intersects with other systems (such as shallow cloud belt, convective system, gravity wave, etc.), it is easy to form deep convection at the intersection.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P458.1

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本文編號(hào)：2479797