一次梅雨期蘇北大暴雨的時空結(jié)構(gòu)分析與非線性亞臨界對稱不穩(wěn)定.pdf

1、本文采用高空和地面常規(guī)觀測資料、衛(wèi)星云圖資料和1 X1 NCEP全球再分析資料，對2006年6月28日-7月5日發(fā)生在江淮流域強降水過程，從天氣形勢、水汽條件、降水實況和動力場診斷各方面進(jìn)行分析，并利用WRF V2.2模式對其中6月30日00時-7月1日12時發(fā)生在江蘇寶應(yīng)地區(qū)的大暴雨過程進(jìn)行數(shù)值模擬，利用模擬得到的高時空分辨率資料對環(huán)境風(fēng)場的垂直切變、水平螺旋度、經(jīng)向垂直環(huán)流及渦散度場的時空變化情況進(jìn)行診斷分析，并采用中尺度帶通濾波方

2、法，從模式輸出的預(yù)報場中提取中尺度擾動風(fēng)場，對暴雨發(fā)生前后的非線性亞臨界對稱穩(wěn)定性進(jìn)行分析。結(jié)果表明：(1)在6月28日-7月5日江淮流域強降水過程中，中高緯經(jīng)歷兩次兩槽一脊形勢的調(diào)整，造成兩次冷空氣南下。低緯地區(qū)西風(fēng)增強，輸送水汽到中南半島，副高外圍偏南氣流進(jìn)一步輸送水汽到中國東、南部，與南下冷空氣先后交匯于30-35 N間，造成此次持續(xù)性的強降水過程；(2)整層大氣平均風(fēng)垂直切變矢量轉(zhuǎn)為西南偏西風(fēng)后，其南風(fēng)分量隨時間增大到最大值對暴

3、雨的發(fā)生有提前5-4小時的指示意義，相應(yīng)時刻絕對水平螺旋度亦達(dá)到極值；(3)暴雨發(fā)生前3小時首次出現(xiàn)強烈的整層垂直上升氣流，預(yù)示大暴雨的發(fā)生；(4)在暴雨發(fā)生前9小時，高層200hPa渦散度兩波呈π/2位相差，對應(yīng)強烈地轉(zhuǎn)不平衡的重力波，隨時間向下傳播，至暴雨發(fā)生前3小時下傳到800hPa；(5)低層濕位渦負(fù)極值的出現(xiàn)對暴雨發(fā)生有提前大約3小時的指示意義。當(dāng)雨區(qū)周圍低層大氣濕斜壓性和水平風(fēng)垂直切變較強時，濕斜壓項可與濕正壓項量級相當(dāng)。濕

4、斜壓部分主要作用于低層的環(huán)境大氣，濕正壓項的尺度與雨團尺度相當(dāng)；(6)暴雨發(fā)生前2-1小時，中尺度非線性亞臨界對稱不穩(wěn)定達(dá)到極值，激發(fā)暴雨發(fā)生，并對大暴雨的發(fā)生有重要的指示意義。(7)線性對稱不穩(wěn)定主要發(fā)生在925hPa上，亞臨界對稱不穩(wěn)定主要發(fā)生在700hPa上，當(dāng)發(fā)生50mm以上的強降水時，線性對稱穩(wěn)定性理論未能較好解釋降水，可采用非線性亞臨界對稱不穩(wěn)定予以解釋。(8)強降水大部分發(fā)生在高層擾動風(fēng)場極大值南側(cè)和低層擾動風(fēng)場極大值北側(cè)