太行山是我國(guó)東部的重要山脈和地理分界線,對(duì)華北的強(qiáng)降水過(guò)程存在顯著影響。太行山及以東鄰近地區(qū)位于華北中南部,與華北北部相比,在氣候環(huán)境、地形特征和下墊面狀況等方面存在很大差異,從而導(dǎo)致強(qiáng)降水的特征和機(jī)理顯著不同。包含強(qiáng)降水的持續(xù)性降水事件是當(dāng)?shù)嘏荆?-9月）降水的重要組成部分,本文定義了單站LDHR（long duration heavy rainfall）事件（持續(xù)時(shí)間≥7 h且降水強(qiáng)度≥20 mm/h）,篩選出包含單站LDHR事件的強(qiáng)降水過(guò)程。本文以這類典型強(qiáng)降水過(guò)程為研究對(duì)象,揭示了其天氣學(xué)成因;在此基礎(chǔ)上,針對(duì)2016年7月18-21日華北地區(qū)的區(qū)域持續(xù)性強(qiáng)降水過(guò)程（“7.19”過(guò)程）,探析了整個(gè)太行山區(qū)對(duì)造成強(qiáng)降水的MCS的觸發(fā)和維持的影響;進(jìn)而選擇2018年8月12日-13日發(fā)生的局地突發(fā)性強(qiáng)降水過(guò)程（“8.12”過(guò)程）,探究了太行山北部谷地（113.80-114.60°E,37.75-39.25°N）及附近地形對(duì)造成強(qiáng)降水的MCS的形態(tài)結(jié)構(gòu)、觸發(fā)及維持的影響,并深入細(xì)致地剖析了MCS內(nèi)部雨帶的形態(tài)演變和組織結(jié)構(gòu)差異,建立了相關(guān)概念模型。本研究有助于深入理解不同天氣背景下... 

【文章來(lái)源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：145 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

種風(fēng)暴類型分類(引自Gallus（2008）

蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文太行山及以東鄰近地區(qū)典型強(qiáng)降水過(guò)程的成因和中尺度特征研究91995;Wangetal.,2005)，這往往伴隨著不穩(wěn)定能量的積累和爆發(fā)(Medinaetal.,2010)；氣流受到地形阻擋而產(chǎn)生分支，分支氣流繞過(guò)地形后在地形的背面形成輻合(Mass,1981)。上述兩種類型主要體現(xiàn)在對(duì)流的觸發(fā)作用上，而MCS在地形附近觸發(fā)形成后和已有的MCS靠近地形時(shí)，會(huì)受到地形的摩擦和阻擋作用而準(zhǔn)靜止停滯，造成局地強(qiáng)降水（ReevesandLin,2007）。Tuetal(2014)分析了發(fā)生在臺(tái)灣西南沿海的兩次降水過(guò)程，發(fā)現(xiàn)西南暖濕氣流與中央山脈夾角較大時(shí)，地形抬升不斷觸發(fā)對(duì)流，使降水維持而造成強(qiáng)降水；夾角較小時(shí)，地形抬升對(duì)降水的影響較弱。降水的發(fā)生地點(diǎn)與山脈的相對(duì)位置一定程度上取決于與垂直于地形的氣流大小（U）、地形高度（h）、氣流的不穩(wěn)定度(N)所組成的佛羅德數(shù)（Froudenumber：Fr=U/Nh），在無(wú)旋轉(zhuǎn)的條件性不穩(wěn)定氣流受到中尺度山脈的阻擋的情況下，由于Fr存在差異，可能跨越山脈、被山脈阻塞或分流(ChuandLin,2000;ChenandLin,2005;LinandWang,1996)。總的來(lái)說(shuō)Fr較大（Fr＞1），氣流將會(huì)跨越山脈；如果Fr較�。‵r＜1），氣流將會(huì)被山脈阻塞或分流，強(qiáng)降水主要發(fā)生在迎風(fēng)坡，并且根據(jù)Fr數(shù)值的具體差異，降水可能發(fā)生在山坡或者山前（YuandHsieh,2009；YuandLin,2017；Xuetal.,2012）。圖1.2太行山-燕山年平均降水量空間分布（引自程樹(shù)林等，1993）。中國(guó)是一個(gè)多山的國(guó)家，強(qiáng)降水的發(fā)生與地形的動(dòng)力和熱力作用密不可分

蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文太行山及以東鄰近地區(qū)典型強(qiáng)降水過(guò)程的成因和中尺度特征研究11南(LuoandChen,2015;WuandLuo,2016)、江淮(Luoetal.,2014;Heetal.,2018)、華北（Lietal.,2017c）被觀測(cè)或模擬所證實(shí)。如果冷池緊挨地形，就可以成為地形在三維空間上的延伸，使降水的發(fā)展演變更為復(fù)雜，一方面，下山的對(duì)流系統(tǒng)受冷池影響，往往會(huì)顯著加強(qiáng)，但加強(qiáng)位置與冷池出流強(qiáng)度與迎風(fēng)坡氣流的性質(zhì)有關(guān)，這在北京地區(qū)的下山雷暴研究中得到證實(shí)（Xiaoetal.,2017；Xiaoetal.,2019）；另一方面，冷池也可以影響地形對(duì)于迎風(fēng)坡氣流的抬升，從而讓強(qiáng)降水在距地形一定距離處發(fā)生。Jeongetal(2016)的研究指出，太白山東側(cè)冷池導(dǎo)致MCS靜止少動(dòng)，冷池前緣不斷有對(duì)流觸發(fā)，維持后向建立過(guò)程，造成了韓國(guó)東南沿海的強(qiáng)降水。Xuetal（2012）對(duì)一次強(qiáng)降水過(guò)程分析后指出，由于臺(tái)灣西南部存在弱冷池，MCS一直維持在距離陸地一定距離的海洋中，新的對(duì)流在MCS前緣生成后，還未移動(dòng)到臺(tái)灣島就已經(jīng)消散，因而沿海及其西南側(cè)的海洋中的降水反而強(qiáng)于中央山脈迎風(fēng)坡。YuandLin（2017）分析了臺(tái)灣東海岸一個(gè)持續(xù)時(shí)間超過(guò)36h的對(duì)流線的發(fā)展演變機(jī)制，除降水的蒸發(fā)冷卻之外，發(fā)現(xiàn)在地形的阻塞、海陸熱力差異形成的輻射冷卻也是近海岸冷池發(fā)展的重要因素，冷池對(duì)于暖濕氣流的抬升使對(duì)流維持很長(zhǎng)時(shí)間。圖1.3RKW理論下颮線維持機(jī)制（Rotunno，1988）。冷池與低層垂直風(fēng)切的相互作用是典型的線狀對(duì)流系統(tǒng)-颮線發(fā)展維持的最為重要的動(dòng)力和熱力機(jī)制，即著名的RKW理論（Rotunnoetal.,1988;Weisman,1988）。RKW理論提出冷池與低層垂直風(fēng)切的相互作用與颮線前沿氣流垂直抬升的高度和垂直速度大小有關(guān)，是颮線前方不斷觸發(fā)新對(duì)流單體最為重要的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3590301