设为首页
加入收藏
武汉地区“98.7”暴雨过程大气稳定性分析
Atmospheric Stability Analysis of Wuhan Rainstorm in July 1998
-
摘要: 文章从环境场的稳定性角度进行研究，取boussinesq近似的二维数学模型，从数值模式每小时输出的预报场中提取暴雨过程中的环境场，通过计算函数极小值的方法，求取层结参数及加热率，讨论实际暴雨过程中不稳定的作用。其结果表明，凝结加热对暴雨不稳定的发生发展作用明显。暴雨初期和强盛期的环境场都可以出现动力不稳定，且不稳定扰动传播方向与基本气流有一个斜交角，属于二维平面波的不稳定。“98.7”暴雨的发生发展是热力和动力共同作用的结果。Abstract: In terms of the stability of the background field, a 2D Boussinesq approximation model is adopted, and from the prognostic field exported by the model on an hourly basis a background field during the rainstorm is taken, followed by the method for minimum of the function to get a stratification parameter and heating rate, with which to discuss the role of unstable disturbance during the rainfall. Evidence suggests that heat released from condensation exerts distinct effects on the generation and development of rainstorm instability. At the early and prime stages the environmental exhibits dynamically instable disturbance that propagates at a small angle with flow, i. e., instability of 2D plane wave. The torrential rain occurs under the joint action of the thermal and dynamic factors.
-
Key words:
- Rainstorm;
- Instability;
- Backg round field;
- Condensation heating
-
图 4 (a) 暴雨初期考虑凝结加热时不稳定增长率随波长的分布 (α=15.6°), (b) 暴雨初期考虑凝结加热时不稳定增长率随波长和角度的分布 (单位:10-4s-1)
表 1 20~21日武汉站逐时降雨量
表 2 20~21日各时次参数计算结果
-
[1] 陶诗言, 倪允琪, 赵思雄, 等主编.1998夏季中国暴雨的形成机理与预报研究.北京:气象出版社,2001.1～184. [2] Bennetts D A, Hoskins B J. Conditional symmetric instability-a possible explanation for front rainbands. Quart J Roy Meteor Soc,1979,105:945～962. doi: 10.1002/(ISSN)1477-870X [3] Hoskins B J. The role of potential vorticity in symmetric stability and instability. Quart J Roy Meteor Soc, 1974,100:480～482. doi: 10.1002/(ISSN)1477-870X [4] 张可苏.斜压气流的中尺度稳定性,Ⅰ:对称不稳定.气象学报,1988,46(2):258～266. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXB198803001.htm [5] 张可苏.斜压气流的中尺度稳定性,Ⅱ:横波不稳定.气象学报,1988,46(3):385～392. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXB198804000.htm [6] 张立凤, 王丽琼, 张铭.垂直切变基流中非地转涡旋波的不稳定.大气科学,2001,25(3):391～400. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK200103009.htm [7] 陶诗言.中国之暴雨.北京:科学出版社,1980.1～225. [8] 李耀辉,寿绍文.一次江淮暴雨的MPV及对称不稳定研究.气象科学,2000,20(2):171～178. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXKX200002007.htm [9] 张小玲, 陶诗言, 张庆云.1998年梅雨锋的动力热力结构分析.应用气象学报,2002,13(3):257～268. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20020336&flag=1 [10] 贝耐芳.“98.7” 突发强暴雨中尺度系统的诊断与模拟研究:[博士学位论文].北京:中国科学院大气物理研究所,2000. [11] 陶诗言, 张庆云, 张顺利.1998.1998年长江流域洪涝灾害的气候背景和大尺度环流条件.气候与环境研究,1998,3:290～299. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QHYH804.000.htm [12] 薛秋芳, 任传森, 陶诗言.1998年长江流域洪涝的成因分析.应用气象学报,2001,12(2):246～250. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20010233&flag=1 [13] 宇如聪.陡峭地形有限区域数值预报模式设计.大气科学,1989,13(2):139～149. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK198902001.htm [14] 宇如聪.一个η坐标有限区域数值预报模式对1993年中国汛期降水的实时预报试验.大气科学,1994,18(3):284～292. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK199403003.htm [15] 施连俊.β 中尺度不稳定及梅雨锋暴雨触发机制的数值研究:[硕士学位论文].南京:解放军理工大学气象学院,2002. [16] Zhang Lifeng, Wang Liqiong, Zhang Ming. A Study of instability of ageostrophic vortex wave. Chinese Journal of Atmospheric Sciences,2001, 25(2):250～260. [17] 黄思训,张铭,安洁.用实测风场资料提取基本气流.应用气象学报,2004,15(5):572～578. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20040570&flag=1 [18] Emanuel. Inertial instability and mesoscale convective systems.Part Ⅱ:Symmetric CISK in a baroclinic flow. J Atmos Sci, 1982,39:1080～1097. [19] 程麟生主编.中尺度大气数值模式和模拟.北京:气象出版社,1994. [20] 丁一汇,王笑芳.1983年长江中游梅雨期的热源和热汇分析.热带气象,1988,4:134～145. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-RDQX198802004.htm -
下载:
点击查看大图
图(5) / 表(2)
计量
- 摘要浏览量: 3095
- HTML全文浏览量: 693
- PDF下载量: 1588
- 被引次数: 0
