杭州湾对浙北飑线发生发展的作用研究

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为加深对杭州湾影响下飑线维持机制的理解,本文利用多普勒天气雷达、常规和加密观测资料以及NCEP GFS资料,分析了2014年7月27日浙北飑线成因,并重点探讨了此次飑线过程中对流从北岸和南岸移入杭州湾的演变过程及对飑线整体发展的作用。在此基础上,还对此次飑线过程进行数值模拟和雷达资料同化试验,并开展了修改海陆下垫面类型的对比试验研究,探讨了海洋和陆地下垫面对飑线的影响。  诊断分析表明:南北向辐合线触发新的雷暴单体生成及中等强度的深层垂直风切变,是此次飑线生成和发展的关键环境条件;飑线中对流从南北两岸移入杭州湾后强度均加强,使得飑线得到更好的维持发展;杭州湾上更好的水汽和更强不稳定能量条件,是从北岸移入杭州湾的对流单体加强并连接苏南、浙北两条线状对流,进而使得飑线持续发展的重要原因;杭州湾表面与陆地相当的温度和湿度,及海上较强的垂直风切变,是南岸入海对流强度维持,并在地面冷池和后侧入流的共同影响下发展成弓形回波,从而使飑线维持的重要因素。  数值模拟及下垫面对比试验表明:WRF模式能够较好的模拟出本次飑线的发生发展过程,将杭州湾下垫面修改为耕地后,飑线对流强度明显增加。强度加强的主要原因归结如下:与水体相比,陆地下垫面通过影响地表通量、温湿场等热力条件,使得对流发展前期不稳定能量增强;同时近地面风场的改变导致低层垂直风切变增加,飑线内旋转上升运动增强,更利于形成内部强而稳定的垂直环流,使得飑线生成和发展阶段强度更强。由此说明,海、陆下垫面对飑线的影响是先通过改变地表通量、低层温湿场、流场等热动力条件,进而影响飑线发生发展的不稳定层结、抬升条件及环境垂直风切变条件,进一步改变飑线的中小尺度结构特征,从而使得飑线出现不同的强度变化特征。
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