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《南京信息工程大学》 2008年
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一次福建特大暴雨的数值模拟和同化试验

曾瑾瑜  
【摘要】: 本文采用地面高空常规观测资料和卫星云图TBB资料,对2006年6月6日至7日的福建大暴雨过程进行了初步的天气诊断分析。为了深入了解此次暴雨过程的机制,本文利用PSU/NCAR等共同研制的新一代细网格WRF中尺度数值模式对此次过程进行了36小时数值模拟,并利用模式输出的高分辨率动力协调资料进行了进一步的研究。结果表明:WRF模式比较成功地再现了高低空环流形势的演变及暴雨带的分布特征,低层切变线及切变线上低涡等中尺度系统的活动过程;低空急流的存在为水汽输送起到关键性作用,维持了暴雨区非常有利的水汽条件,低空急流维持了低空对流不稳定形势,高低空急流维持了高空辐散、低空辐合的有利形势,造成暴雨区高空有利的辐散形势,触发强烈的上升运动,高低空耦合是此次强降雨爆发的重要机制;暴雨区域850hPaθ_(se)场呈现典型的“Ω”型,高湿能条件的维持,高能舌的加强也与大暴雨的最强时段相一致,保证了强降雨过程的能量供给,是强降雨持续的重要条件;暴雨中心位于最大垂直速度中心附近,暴雨区两侧存在垂直的次级环流,对流层中低层负湿位涡区、高层正湿位涡区的配置有利于造成较强烈的中尺度上升运动。本文还通过同化红外通道和水汽通道的云导风资料,验证同化系统的性能和云导风资料的效果。同化本次福建暴雨个例,所得的结果不是很理想,而换取2005年7月11日至12日江浙一带的暴雨个例,则取得了显著性的同化效果,也证明了不同个例对背景场同化的随机适应性,在今后的工作中,如何选取最合适的背景场误差协方差,有待于对多个个例做进一步的同化对比试验,从而设计出更合理的同化方案。
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