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一次特大暴雨形成中天气尺度和次天气尺度系统的作用

姚文清 徐祥德

姚文清, 徐祥德. 一次特大暴雨形成中天气尺度和次天气尺度系统的作用. 应用气象学报, 2003, 14(3): 287-298..
引用本文: 姚文清, 徐祥德. 一次特大暴雨形成中天气尺度和次天气尺度系统的作用. 应用气象学报, 2003, 14(3): 287-298.
Yao Wenqing, Xu Xiangde. Effects of synoptic scale and sub-synoptic scale systems on formation of a heavy rainfall process. J Appl Meteor Sci, 2003, 14(3): 287-298.
Citation: Yao Wenqing, Xu Xiangde. Effects of synoptic scale and sub-synoptic scale systems on formation of a heavy rainfall process. J Appl Meteor Sci, 2003, 14(3): 287-298.

一次特大暴雨形成中天气尺度和次天气尺度系统的作用

资助项目: 

国家攀登B项目“青藏高原地气系统物理过程及其对全国气候和中国灾害性天气影响的观测和理论研究”,基础研究重大项目前期预研究专项“东亚季风科学试验预研究”共同资助 No.2001CCB00400

详细信息
    通信作者:

    系南京气象学院与中国气象科学研究院联合培养博士研究生

Effects of Synoptic Scale and Sub-synoptic Scale Systems on Formation of a Heavy Rainfall Process

  • 摘要: 采用中尺度数值模式MM5V2对1998年6月下旬发生在长江流域持续的暴雨过程进行分析研究。通过尺度分离与数值模拟对比试验,着重分析了暴雨过程中天气尺度与次天气尺度各物理量场的结构特征,提出本次暴雨过程形成的物理机制:天气尺度流场与水汽场为降水提供持续的远距离水汽输送通道,次天气尺度流场形成稳定的经向强辐合,为水汽的抬升与凝结提供动力条件;在有利的高、低空急流的配置下,暴雨区落在高空急流轴以南、低空急流轴以北;次天气尺度温度场下暖上冷的热力不稳定层结促进了热力不稳定的发展,促使暴雨增幅;特大暴雨发生地区上空的次天气尺度湿度的高值中心,有利于湿空气在上升运动中释放潜热,形成暴雨的反馈机制。数值试验分离模式初始场不同尺度系统信息,揭示了不同尺度系统在暴雨发生过程中的动力作用,没有中尺度系统的配合,仅有天气尺度系统信息,或只有次天气尺度系统信息,没有大尺度系统的配合,暴雨的强度及范围都将有所消减。分析及数值试验结果表明大暴雨是在天气尺度和次天气尺度系统的共同作用下才得以产生和维持的。
  • 图  1  (a)6月24~25日00:00 UTC降水实况 (b)6月25~26日00:00 UTC降水实况 (单位:mm)

    图  2  S=0.5,应用式 (2) 连续平滑40次后的响应函数R

    图  3  6月23~26日12:00 UTC 500 hPa平均位势高度场

    图  4  25日12:00 UTC 700 hPa (a) 天气尺度流场与 (b) 次天气尺度流场

    图  5  1998年6月下旬850 hPa 105°~115°E平均v的维度-时间演变图(单位:m·s-1

    (a) 原场(b)天气尺度场(c)次天气尺度场

    图  6  25日00:00 UTC 105°~115°E平均u的纬度-高度剖面图 (单位:m·s -1)(a) 天气尺度场 (b) 次天气尺度场

    图  7  6月24日12:00 UTC沿30°N次天气尺度温度场经向-高度剖面图 (单位:℃)

    (格距为90 km)

    图  8  25日12:00 UTC沿30°N比湿场经向-高度剖面图 (单位:g·kg -1,格距为90 km)(a) 原场 (b) 次天气尺度场

    图  9  6月23~26日12:00UTC平均700 hPa水汽通量q V(单位:m·s -1·g·kg-1)和比湿(单位:g·kg-1

    (a) 原场 (b) 天气尺度场(c)次天气尺度场

    图  10  数值模拟6月~25日00:00UTC降水(单位:mm)

    (a)实验A(b)试验B(c)试验C

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出版历程
  • 收稿日期:  2001-10-24
  • 修回日期:  2002-05-27
  • 刊出日期:  2003-06-30

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