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《南京信息工程大学》 2008年
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我国强天气时空分布特征及极端事件动力诊断研究

陈思蓉  
【摘要】: 全球气候变暖与极端天气气候事件的关系引起学术界和社会政治的共同关注,极端强对流和强降水天气预测和预报具有迫切的社会需求。实践中发现预测预报灾害性天气的一个重要因素是对其发生的天气气候背景与时空变化规律有全面的认识与了解。 本论文通过对近50年强对流与强降水高时间分辨尺度资料的动力统计分析,揭示了不同时间尺度强天气发生概率的基本特征及空间分布形态,在此基础上应用多种新资料,结合动力诊断与数值分析,揭示了2007年淮河大水极端事件中一次重要的暴雨强对流天气可能产生机理。对目前中央气象台强对流天气预报能力进行客观评估,提出了改进与完善该预报能力的可能因子,主要研究成果包括: 我国强对流主要发生在华南南部、云南南部、四川境内、青藏高原地区及新疆西部,冰雹活动中心以青藏高原为频发区。在强对流的REOF分析中,发现上述区域的强对流具有相对的独立性,总体变化趋势为减少的,但在青藏高原略有上升趋势。同时发现强对流在白天和夜间的变化是有差异的,白天(08-20时段)较(20-08时段)强对流活动频繁。评估分析表明,中央气象台潜势预报的Brier评分表示在12、24、36三个时段B值在5-20%,相对于Bc=0.5的预报的技巧性在20-80%。 强降水主要发生在华南地区、江南地区、和淮河地区,REOF分析显示这些地区也存在独立异常分布,分析显示,广东南部到海口东部以及长江中南部为50mm/d暴雨日变率最大的区域,100mm/d的大暴雨日变率分布也基本相同。变化趋势的分析显示,华南地区的强降水减少,而淮河地区、东部沿海及江南地区的暴雨日则有所增加。湖南、江西地区在降水量减少的趋势下暴雨日却有增加趋势。进入21世纪后,淮河流域降水异常更为显著。 对极端强天气事件的动力诊断与数值分析发现,2007年淮河流域一次暴雨过程中副高脊线有一个南撤的过程,暴雨发生时,暴雨区有很强对流活动和非绝热加热,加热场垂直输送起主要作用,且垂直方向上呈双峰结构。高空急流轴右侧存在强辐散并配合有较强的上升运动,主要是由惯性平流经向风第2分量(?)引起的。暴雨过程中伴随极强的电闪活动,主要以负电闪为主,电闪活动区与降水区有较好的对应关系,但时间上略为超前。雷达回波变化特征也与暴雨落区和强度相对应。这些因子对暴雨预报有很好的指导作用。 通过对合肥、阜阳和南京三部多普勒雷达资料在江淮特大暴雨的数值模拟的同化试验,发现高分辨率观测资料加入WRF强降水预报模式对此次强天气的模拟能力有一定的提高,主要表现在雨带位置和强降水中心位置与实况比较一致。最大降水强度较不加前改进了将近100mm误差。因此,在灾害性预测中数值模拟新资料的应用是提高准确率的有效途径。
【学位授予单位】:南京信息工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:P458.121.1

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