2007年7月淮河流域一次大暴雨的中尺度观测分析和数值模拟

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本文利用FY-2C卫星资料,多谱勒雷达资料,L波段探空资料,逐24小时,逐6小时,逐1小时,逐10分钟地面加密观测资料和NCEP再分析资料,分析了2007年7月4~5日淮河极端暴雨的中尺度观测事实,并探讨了其可能的发生,发展机制。受中尺度对流系统影响,在动力,热力,水汽条件等比较充分的基础上,梅雨锋的大尺度抬升和局地中尺度湿度锋为暴雨的发生提供了可能的抬升条件,同时大环境的背景场保证了大暴雨的持续性。中尺度云团的发展及其移动反映了降水的时空分布特征;雷达回波资料指示了降水的大值中心强度及位置,同时更进一步利用1小时地面加密资料,逐10分钟降水资料,分析了暴雨过程的湿度,温度和流场。本文重点讨论在某一时刻的降水极值中心出现前后的各个中尺度影响。分析结果表明,此次暴雨过程有三个特点(1)大尺度背景条件为:在对流层高层200hPa,南亚高压控制我国大陆地区,淮河流域处于副热带高空急流的右侧,为对流层中层上升运动提供有利的动力条件;在对流层中层500hPa,西太平洋副高两条588dgpm线位于长江以南,淮河流域处于等584dgpm线与等588dgpm线之间,即西风带南缘和副高西北侧的过渡带,有利于暖湿空气与干冷空气在淮河流域交汇,为暴雨的持续发生提供了稳定的背景场; (2)中尺度有利条件:暴雨发生发展与中尺度系统的发生发展及移动特征有密切关系,暴雨发生在对流系统发生发展最强烈的区域内,对应对流系统的演变,暴雨的位置和强度也不断改变。 (3)当不稳定,水汽条件均存在时,局地中尺度抬升条件成为暴雨系统触发的主要原因,本次暴雨过程中,地面辐合线和中尺度湿度锋成为暴雨系统发生的主要条件。 采用WRF数值模式,利用2007年7月3日20时到7月5日20时的每6小时的NCEP再分析资料(水平分辨率为1×1)作为初始场,模拟了4日~5日淮河流域的降水。模拟的降水雨带形状比较吻合,降水量级比较相当,模拟降水中心的降水强度随时间变化与实况相当,水汽通量散度,涡度,散度等物理量与降水匹配。
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