论文部分内容阅读
强对流天气是华北夏季的主要灾害之一,常常引发雷暴、大风、冰雹和暴雨等灾害性天气,危害极大。对该类系统的监测、预报和研究一直是许多气象业务和科研人员关注的热点。本文运用常规的地面观测资料、NCEP再分析资料,对2009年6月8日发生在华北地区的一次强对流天气过程进行了诊断分析,并用WRF模式对此次强对流天气过程进行了模拟,在模拟结果较理想的基础上,探讨了此次暴雨发生、发展的特征和机理,得出如下结论:
⑴这次华北强对流暴雨发生在非常有利的天气形势下。蒙古低涡东移南压,伴随着高空锋区的南压,冷空气南下渗透;副热带高压北上,并产生低空急流,低空急流为强对流暴雨提供了较强的水汽输送和辐合上升运动,高空急流为这次天气提供了强的风垂直切变和高层强的正涡度平流,产生了较大的垂直上升运动。强对流暴雨就发生在低空急流的左前侧和高空急流核的左前侧。高低空急流的耦合是此次强对流天气过程形成的可能动力机制。
⑵这次强对流暴雨具备了较好的热力条件,发生在低层高湿脊内,且有较好的水汽输送,具有对流不稳定层结和对称不稳定层结,具有较强的不稳定能量。但强对流暴雨不是发生在层结最不稳定和对流不稳定能量CAPE最大的位置,而是发生在在MPV、MPV1、MPV2的零值附近的正负过渡带内,对流不稳定和斜压不稳定相结合的区域和CAPE强中心的下游。对流层高层600 hPa以上湿位涡正压项(MPV1)正的大值区与对流层低层的负值中心,正负值垂直迭加的区域有利于暴雨的发生发展。
⑶WRF模式具有很强的模拟能力,几次不同微物理过程参数化的模拟试验都能较为理想的模拟出这次过程,特别是试验(exp7),微物理过程采用新Thompson冰雹方案,对于这次华北地区的强对流暴雨过程的发生、发展,在模式结果中都有很好的描述。可以用来揭示了这次强对流暴雨的发生、发展的规律和可能机制。
⑷通过对模拟结果的分析,发现这次强对流暴雨中两段主要强对流降水发生的机制有所不同:第一时段8日6-9时,主要是副热带高压北上和低空急流的加强北上,带来了丰富的暖湿气流和低层的辐合,同时地面的东北风带来的冷空气抬上了南边的暖湿气流,触发了对流,产生强降水和大风等对流性天气;第二个时段强对流天气(14-18时),是高空西来槽东移南压和冷空气南下,华北地区锋生,加上高、低空急流的动力作用产生的。