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98.8松嫩流域一次东北冷涡暴雨的数值模拟初步分析

姜学恭 孙永刚 沈建国

姜学恭, 孙永刚, 沈建国. 98.8松嫩流域一次东北冷涡暴雨的数值模拟初步分析. 应用气象学报, 2001, 12(2): 176-187..
引用本文: 姜学恭, 孙永刚, 沈建国. 98.8松嫩流域一次东北冷涡暴雨的数值模拟初步分析. 应用气象学报, 2001, 12(2): 176-187.
Jiang Xuegong, Sun Yonggang, Shen Jianguo. Analysis of numerical simulation on a northeastern cold vortex heavy rain in the Songneng River Basin. J Appl Meteor Sci, 2001, 12(2): 176-187.
Citation: Jiang Xuegong, Sun Yonggang, Shen Jianguo. Analysis of numerical simulation on a northeastern cold vortex heavy rain in the Songneng River Basin. J Appl Meteor Sci, 2001, 12(2): 176-187.

98.8松嫩流域一次东北冷涡暴雨的数值模拟初步分析

资助项目: 

内蒙古自治区科委课题 No.990121

内蒙古自治区气象局课题 No.9906

ANALYSIS OF NUMERICAL SIMULATION ON A NORTHEASTERN COLD VORTEX HEAVY RAIN IN THE SONGNENG RIVER BASIN

  • 摘要: 利用MM5中尺度非静力模式对1998年8月8~9日松嫩流域的东北冷涡切变型暴雨过程进行了数值模拟和对比试验。结果表明, MM5能够对此次过程进行较成功的模拟; 同时发现, 此次过程首先由高层强的正涡度平流触发, 低涡区强降水的产生是由于高低空急流的耦合。其中, 高空急流的作用强烈而短暂, 低空急流的作用较为持久, 强度稍弱。阻高前部下沉气流形成的中层偏东干冷气流是切变形成的关键, 它与偏南气流在对流层中层形成的风向切变是产生上升运动的主要强迫机制。减弱阻高使其底部偏东气流减弱及后部偏南气流在高层减弱、低层增强, 导致降水减弱, 并使系统位置偏东、偏南。西北路冷空气增强使低涡和切变北侧高层偏南气流增强、低层偏南气流减弱, 导致降水强度增强、尺度增大。
  • 图  1  模拟区域地形 (单位: m)

    图  2  1998年8月8日08:00~9日08:00实况降水量 (单位: mm)

    图  3  1998年8月8日08:00~9日08:00试验A模拟降水量 (单位: mm)

    图  4  1998年8月8日08:00~9日08:00低涡中心移动路径示意图

    (▲为实况●为试验A模拟)

    图  5  积分9 h流场和相对湿度纬向垂直剖面图 (试验A)

    (矢量为uw合成, 细实线为南风等风速线, 代表流入; 虚线为北风等风速线, 代表流出, 单位: m·s-1; 粗实线为相对湿度等值线, △为低涡, ↑为切变, 图中格距为50 km)

    图  6  积分6h流场和相对湿度经向垂直剖面图 (试验A  切变)

    (矢量为vw合成, 细实线为西风等风速线, 代表流出; 虚线为东风等风速线, 代表流入, 单位: m·s-1; 粗实线为相对湿度等值线)

    图  7  1998年8月8日08:00 700 hPa流场与湿度、温度场配置图

    (实线为相对湿度; 虚线为温度, 单位: ℃, 为偏东气流, AB为文中纬向剖面位置, CD、EF分别为文中低涡和切变经向剖面位置)

    图  8  积分6 h的 (a) 200 hPa (b) 850 hPa流场 (试验A)

    (等值线为全风速, 单位: m·s-1, D为高空急流, E为低空急流)

    图  9  积分6 h试验B与A经向 (a) 差值垂直速度及差值散度 (b) 差值风场剖面图

    (试验B-试验A) (a中, 矢量为差值w, 单位: m·s-1; 等值线为差值散度, 单位: 10-5 s-1。b中, 等值线为差值v, 单位: m·s-1, 南风增大为正)

  • [1] 郑秀雅, 张廷治, 白人海. 东北冷涡分类、形成过程及暴雨模式. 东北暴雨. 北京: 气象出版社, 1992. 468~476.
    [2] 孙力.两例爆发性东北低压的对比诊断分析.应用气象学报, 1995, 6 (4): 468~476. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=19950472&flag=1
    [3] Georg A G, Jimy D, David R S. A Description of the Fifth-Generation Penn. State/NCAR Mesoscale Model (MM5). NCAR Technical Note, NCAR/TN-398+STR. 1994. http://opensky.ucar.edu/islandora/object/technotes:170
    [4] 葛明, 陈端军, 蒋尚城. 一次黄河气旋暴雨大尺度高低空急流影响的数值试验. 暴雨、灾害. 北京: 气象出版社, 1997.
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出版历程
  • 收稿日期:  1999-07-19
  • 修回日期:  2000-04-26
  • 刊出日期:  2001-05-31

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