2004年“艾利”台风暴雨的数值模拟及诊断分析

【摘要】：本文首先对0418号台风“艾利”的形势场进行分析,发现双台风互旋、高压带阻挡及大陆高压东侧的偏北气流影响是造成台风多次登陆福建的原因。利用多普勒雷达回波资料分析了台风的中尺度螺旋雨带,揭示台风暴雨的中尺度结构特征。通过分析此次过程的多种物理量,对暴雨过程有了比较系统的认识。台风影响过程中存在着有利于发生暴雨的物理量场配置,涡度、散度、垂直速度等物理量,与暴雨的落区都很吻合。 采用NCEP全球谱模式资料,利用中尺度数值模式MM5(V3.7)对2004年8月25-26日“艾利”台风暴雨过程进行数值模拟。在模拟较理想的基础上,利用数值模拟输出的较密的时空资料探讨此次暴雨过程发生发展的特征和机理。 分析表明螺旋度分布和时间演变同台风暴雨强降水及其时间演变具有较好的对应关系,螺旋度的强度变化对于暴雨的演变有较好的指示意义。在对暴雨过程的湿位涡分析发现,暴雨区存在湿对称不稳定。Q矢量诊断表明,Q矢量散度在福建沿海NE-SW向的垂直剖面图上呈条块状辐散、辐合区相间分布的形式,反映了中尺度特性。 中尺度地形对暴雨的落区和强度有影响,对闽东北的降水还有一定的增幅作用,同时它也对中尺度天气系统的维持和发展起一定作用。物理过程的试验表明,凝结潜热释放在中尺度天气系统的形成过程中起了决定性作用。因初始湿度场的改变而对降雨区和降雨量的模拟所产生的影响随积分时间的增长而逐渐减小,形成降水的水汽并非完全由初始时刻大气中的水汽含量决定,热带海面上的水汽输送也起了重要的作用。