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一次山西低涡暴雨的数值模拟及诊断分析

崔粉娥  
【摘要】: 本文首先采用地面、高空常规观测资料和NCEP全球再分析资料(空间分辨率1°×1°),对2005年7月1日20时至2日20时(北京时)发生在山西的一次低涡暴雨过程从环流形势、物理量场方面进行了初步的分析,发现这次暴雨过程是在有利的天气形势下,受500hPa低空槽,副高以及中尺度低涡等共同作用产生的,并且涡度、散度等物理量场的高低空配置有利于维持较强的垂直速度,对暴雨的产生和维持有利。 利用中尺度数值模式(WRF V2.1.2)较成功地模拟了这次暴雨过程,并利用数值模拟输出的高时空分辨率资料探讨此次暴雨过程发生发展的特征和机理。指出中低层中尺度涡旋是造成这次过程的主要天气系统,低涡的时空演变特征与暴雨中心的移动和雨强的变化相一致。对排熵指数与暴雨区的关系的分析,结果表明:大气排熵指数由高值向低值的演变有利于对流的发展,从而导致对流性暴雨的形成;且最大负熵变区(REI<0)对应着暴雨区,负熵流中心(或负熵变中心)的汇合反映出中、低纬度天气系统的相互作用;排熵指数与暴雨区有较好的对应关系。另外湿位涡诊断表明:强降水发生时,暴雨区上空低层是MPV<0的不稳定区,MPV负中心出现在暴雨中心附近,并且有MPV1<0,MPV2>0且|MPV1≥MPV2|的环境大气,有利于暴雨的产生。最后,通过地形的敏感试验进一步揭示了地形对暴雨的增幅作用。


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