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《南京信息工程大学》 2011年
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2009年11月冀南回流暴雪诊断分析及数值模拟研究

宋晓辉  
【摘要】:本文采用地面、高空常规观测资料、非常规加密观测资料、卫星和多普勒雷达资料、NCEP再分析资料,通过天气学分析、动力诊断分析、数值模拟等手段,对2009年11月9—12日发生在华北的一次大范围区域性暴雪过程从环流形势特征、华北回流的性质、中尺度云团的TBB特征、多普勒雷达特征、暴雪过程中的中尺度系统等方面进行了比较全面的分析。 结果表明:此次暴雪过程是冷暖空气共同作用的结果,500hPa贝湖北部冷涡的东移南压和贝湖高压脊的发展,引导极地冷空气南下在东北堆积,低空冷空气经渤海回流南下至华北平原,巴湖大槽中不断有短波槽分裂东移,700hPa短波槽与南支槽同位相叠加,使槽前西南暖湿气流加强;地面图上华北平原为东高西低的形势,河套倒槽和回流形势共同发展,西南暖湿气流与北方冷空气在冀南上空强烈交汇,造成冀南特大暴雪天气。 此次暴雪过程与高低空急流动力耦合关系密切,暴雪出现在北支高空急流入口区右后方、南支高空急流出口区左前方、低空西南急流的左前方;低空西南风急流为暴雪区输送了充足的水汽和能量、东北风急流为暴雪的产生提供了有利的动力条件。暴雪过程的水汽主要来自南方,随中低层西南气流向暴雪区输送,边界层的偏东气流,虽然经渤海南下,也是比较干燥的。 暴雪区近地层是反气旋和辐散区,垂直方向上辐散、辐合中心和正负涡度中心上下叠加,使上升运动增强,将中低层暖湿空气向高层输送,使暴雪区上空湿层深厚。势力较强的冷、暖空气相遇激发出中尺度系统,中尺度对流云团与中尺度系统相伴,先后有3个中尺度对流云团影响冀南,云团TBB-40℃,最强中心TBB-50℃。暴雪出现在中层对流不稳定和低层斜压不稳定相结合的区域,条件性对称不稳定及对流不稳定上下层叠置,有利于暴雪形成。 暴雪过程的雷达回波是以层状云为主的积云层状云混合降水回波,反射率因子一般在15~30dBZ,最强可达40dBZ以上;雷达径向速度场上有暖平流,零速度线不光滑,并有逆风区出现,高层有西南急流,低层有东北急流;回波顶高度为5~6km,最高达8km。 太行山东麓的迎风坡和喇叭口地形既起到强迫抬升作用,又使暴雪区低层的冷垫长时间维持,对回流暴雪的增幅作用明显。
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