收藏本站
《浙江大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

登陆台风短时暴雨中的中β尺度辐合线研究

周玲丽  
【摘要】:我国是一个多台风的国家,而浙江省又是我国每年遭受台风灾害最严重的沿海省份之一。为了能深入了解严重影响浙江地区的强台风短时暴雨天气的发生发展机制以及在发生演变过程中的影响因子,揭示暴雨的地面启动机制,并为精细化预报提供科学依据,本文利用中尺度数值模式WRF(Weather Rearch Forecast)对近年来严重影响浙江省的强台风短时暴雨个例进行模拟,结合WRF-Var三维变分系统每6小时一次将常规观测资料、雷达反射率和径向速度资料同化到模式中,用以改进模拟结果。对比多种方案的模拟结果和实况验证表明,WRF能够较好地模拟出台风中尺度短时暴雨过程,对台风路径、台风强度变化和降水的模拟基本符合实况,能够反映台风实际的演变过程;同化实况资料能在一定程度上明显改进模拟效果,是提高模拟精度的一种有效途径。 利用模式输出的高时空分辨率结果进行诊断分析发现,暴雨发生前低层有气流的汇合,高层有气流的辐散,有利于上升运动的维持和加强,为暴雨的发生提供了有利的环境条件;暴雨区的水汽来源为台风东北象限的低空东南风急流,当急流靠近暴雨区时,能直接将水汽源源不断地输送而来,但当急流距离较远时,水汽会经由其他气流输送到暴雨区。在暴雨发生期间近地面边界层中会出现中-β尺度强辐合带,同时在实况雷达回波上显示为强回波带,沿着辐合带在下一小时会出现强降水,雨带的分布、移动和发展随辐合带变化而出现相应变化。不同台风中的中尺度强辐合带的发展高度各不相同,但辐合带上的强辐合中心区域都分布在近地面和边界层顶之间,辐合在垂直方向上有时会随高度向台风外围方向倾斜。强辐合中心顶部有低空急流,辐合区内有气流汇合上升。研究还发现,辐合在垂直方向上的发展和分布是由辐合在垂直方向上的轴线决定的,辐合带在垂直方向上沿着这条轴线分布,辐合带的发展高度受垂直轴线高度的影响和制约。辐合的垂直轴线出现在水平风梯度小于-1.2×10~(-4)s~(-1)的区域内。辐合垂直轴线一般在近地面开始出现,随后便向上发展。在向上发展的过程中,可能会出现向台风环流外围方向倾斜或水平转向的特点,有时则会基本保持直立状态;有时辐合垂直轴线到达边界层顶高度后,便会停止发展,而有时则会继续向上发展到对流层中低层。产生辐合垂直轴线的原因主要有两种:一种是由不同方向气流分量之间直接相向汇合形成的,另一种是由于同方向气流的风速递减导致空气质点堆积,由此产生辐合。汇合气流基本都来自台风环流中的低空东南风急流。 研究结果还显示,台风短时暴雨的触发机制主要三种情况:一种是“高能舌”型。这种类型的热力能量场由于有弱湿冷空气的侵入,会在暴雨区边界层内出现向上凸起的相当位温高值区,暖湿空气在辐合的作用下产生上升运动,快速释放出水汽和能量,触发对流的发生;同时冷空气与下层暖湿空气在边界层内形成“上冷下暖”的不稳定层结,辐合的形成能触层结中不稳定能量的释放,进一步促进对流天气的发展。另一种是“能量锋”型。这是由于不同属性的较强的干冷和暖湿气流在暴雨区汇合,产生很高的相当位温梯度,从而在暴雨区出现能量锋区。在能量锋区的驱动作用下,暖湿空气沿着锋面爬升并释放能量和水汽,触发对流的发生。产生降水后气流冷却下沉达到近地面,一方面加强了地面冷空气,使能量锋区得到维持;另一方面气流下层后流回到上升区,与上升的暖湿气流构成中尺度垂直环流圈,并在边界层内形成强辐合,进一步促进气流的上升运动,对对流运动起到正反馈作用。第三种类型是“强迫抬升”型。在这种情况下,边界层内都是具有高相当位温的暖湿气流,属性单一,层结稳定,虽然蕴含有丰富的水汽和能量,但是没有外力的作用下,不容易触发对流天气。因此,只有当暴雨区内出现较强的辐合时,才能提供一个强冲击力,使暖湿气流被迫抬升,触发对流的发生,开始产生降水。当气流上升到边界层以上时,由于产生降水释放出凝结潜热使该高度上的空气加热,进一步促进了上升运动的发展,同时还与对流层中层冷空气构成不稳定层结,对对流起到了一个正反馈作用,使降水出现增幅。除此之外,暴雨区强辐合带上还都对应有强的正相对涡度区,涡度正中心总是分布在近地面强辐合中心顶部,涡度正值区域的范围不仅覆盖了近地面的辐合区,还一直向上延伸到了辐散中心所在的高度,为暴雨的持续提供了有利的动力条件。 最后,本文总结了台风短时暴雨天气过程的气流结构模型,提取了若干个预报信息因子,建立了台风短时暴雨预报的初步模型,为这类天气的预报提供了一些科学的参考依据。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;简讯[J];气象;1985年02期
2 李建芳,陈卫东,陈彦红;盛夏区域性暴雨预报业务系统[J];陕西气象;1994年04期
3 王鼎新,李承武,田世祥;气象站大雨、暴雨预报方法的改进[J];气象;1980年04期
4 郭芹蕊;气象站暴雨预报中的选择性结合[J];气象;1980年10期
5 王静渊,余勇;暴雨预报的物理因子统计模型在’94夏季洪涝过程分析预报中的应用[J];广东气象;1995年02期
6 李宗义,杨建才,宋秀玲;地方模式对96.7暴雨预报水平的检验[J];甘肃气象;1997年01期
7 安顺清;;日本强暴雨预报工作取得的成果和今后采取的措施[J];气象科技;1978年04期
8 温树伟;;我省用湿有效位能作暴雨预报初见成效[J];浙江气象;1984年03期
9 陈新美;贾宏伟;;主汛期省地暴雨预报接口方法[J];陕西气象;1992年02期
10 何险峰,童文林,闵文彬;四川省暴雨人工智能神经元网络预报系统的研制[J];四川气象;1996年04期
11 来小芳;张艳玲;陆汉城;寿绍文;;“配料法”用于长江下游暴雨预报[J];南京气象学院学报;2007年04期
12 董鹤松;张纯哲;;T639数值预报产品在2008年汛期暴雨预报中的应用[J];吉林气象;2010年01期
13 肖敏光;王吉明;彭霞;张徽;何敏勤;;“4.19”萍乡地区暴雨天气过程分析[J];萍乡高等专科学校学报;2011年03期
14 ;华东区召开暴雨预报技术经验交流会[J];气象科技;1973年S2期
15 ;单站暴雨预报——南方暴雨、冰雹预报经验交流之一[J];气象科技;1975年09期
16 ;数理统计在暴雨预报中的应用[J];气象科技;1977年03期
17 王力新;我站暴雨预报的方法和指标[J];气象;1980年06期
18 莫志祥;桂林地区台站结合大、暴雨预报方法介绍[J];广西气象;1983年02期
19 叶复声;;温州市5——6月暴雨预报专家系统[J];浙江气象;1990年04期
20 姜荣,景学义,康恒元;暴雨预报专家系统外壳的改进[J];黑龙江气象;1998年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 来小芳;杨群娜;;“配料法”用于上海地区暴雨预报初探[A];中国气象学会2007年年会天气预报预警和影响评估技术分会场论文集[C];2007年
2 来小芳;;“配料法”用于上海地区暴雨预报初探[A];第四届长三角科技论坛论文集(上册)[C];2007年
3 来小芳;寿绍文;;“配料法”用于长江流域暴雨预报[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
4 王国强;;回归诊断在绍兴市梅雨期大—暴雨预报中的应用[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“城市气象与科技奥运”分会论文集[C];2003年
5 朱海利;;陕西省一般性暴雨预报系统简介[A];2004年全省气象学术交流会论文集[C];2004年
6 刘兰;刘莉;郑新全;;2008年7月25日新疆石河子地区强降水特征分析[A];第27届中国气象学会年会雷达技术开发与应用分会场论文集[C];2010年
7 向高;潘晓滨;臧增亮;;不同降水物理过程对一次暴雨的数值试验分析[A];第27届中国气象学会年会灾害天气研究与预报分会场论文集[C];2010年
8 郭媚媚;;2003年肇庆市首场暴雨过程分析[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
9 高万泉;李玉娥;李任承;;湿有效能量的简便计算[A];第26届中国气象学会年会人工影响天气与大气物理学分会场论文集[C];2009年
10 陈见;;利用卫星云图结合热带风场变化作广西暴雨预报(摘要)[A];中国气象学会2006年年会“灾害性天气系统的活动及其预报技术”分会场论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 通讯员 徐明 林春泽;华南暴雨预报技术研究启动[N];中国气象报;2011年
2 陆铭 孟英杰;暴雨预报难在哪[N];中国气象报;2011年
3 专家:北京市气象局研究员 吴正华 采访 记者李荔;暴雨预报为何不准?[N];北京科技报;2011年
4 毛翠辉 王国全;科技部支持翼申报暴雨预报项目[N];中国气象报;2009年
5 本报通讯员 王军 许昌日报记者 郭宗科;经受住暴雨考验的背后[N];中国气象报;2010年
6 中山大学教授 梁必骐;暴雨预报究竟难在何处[N];中国气象报;2010年
7 本报记者 郭起豪;暴雨预报何时不再难[N];中国气象报;2010年
8 通讯员 廖移山 闵爱荣;我国首个暴雨年鉴即将出版[N];中国气象报;2011年
9 “两会”特派记者 郭起豪 苗艳丽 何孟洁 刘晓林;杨琴代表:希望局地性暴雨预报越来越准[N];中国气象报;2011年
10 本报记者 曹冀鲁 李竞;预警广发 全城应汛[N];中国气象报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 沈武;双涡旋自组织现象和台风暴雨预测研究[D];南京信息工程大学;2005年
2 沈水进;公路水毁机理与决策系统研究[D];浙江大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 倪悦;陆面过程对两类暴雨的可能影响研究[D];南京信息工程大学;2013年
2 叶金桃;暴雨基础数据库系统建设及查询[D];中国地质大学;2012年
3 李玉焕;北京地区暴雨个例的观测敏感区研究[D];中国气象科学研究院;2012年
4 杨学斌;“09.05”山东春季极端暴雨多尺度综合分析[D];兰州大学;2010年
5 来小芳;“配料法”用于长江下游暴雨预报[D];南京信息工程大学;2006年
6 翟丹华;一次暴雨过程的中尺度可预报性研究[D];中国气象科学研究院;2008年
7 谭燕;中尺度强降水天气集合预报技术的研究[D];中国气象科学研究院;2006年
8 陈德花;2010年6月14~15日福建暴雨背景诊断分析和数值模拟[D];南京信息工程大学;2011年
9 黄维;江淮流域夏季局地强降水预警预报方法研究[D];南京信息工程大学;2013年
10 张利红;ATOVS资料的变分同化及在暴雨预报中的应用研究[D];南京信息工程大学;2006年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978