【摘 要】
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本文运用实测降水资料和客观分析资料以及WRF数值模拟精细化资料,统计分析了近5年的江淮区域暴雨日数,并进行了暴雨背景形势分类分型。对具有西风槽与热带气旋配置类型的暴雨重点分析,以2011年江淮两次典型过程进行研究,其中“0625”暴雨中西风槽与热带气旋位置接近,而“0718”暴雨中热带气旋与西风槽相距相对较远。对两次暴雨过程进行了关键系统温压场正斜压性质、背景大气流场正斜压分量、以及暴雨区湿动力正
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本文运用实测降水资料和客观分析资料以及WRF数值模拟精细化资料,统计分析了近5年的江淮区域暴雨日数,并进行了暴雨背景形势分类分型。对具有西风槽与热带气旋配置类型的暴雨重点分析,以2011年江淮两次典型过程进行研究,其中“0625”暴雨中西风槽与热带气旋位置接近,而“0718”暴雨中热带气旋与西风槽相距相对较远。对两次暴雨过程进行了关键系统温压场正斜压性质、背景大气流场正斜压分量、以及暴雨区湿动力正斜压特征的分析。由于在热带气旋与西风槽之间的槽前区域斜压性强,极易诱发和维持中小尺度系统的发生发展,因此结合云图和雷达资料、加密站资料还分析了西风槽前的暴雨中小尺度系统的特征。重点研究两次典型暴雨过程发生发展中的正斜压结构特征与转换机制,并通过定量对比暴雨过程的正斜压特征的异同,认识两次西风槽与热带气旋配置下的正斜压特征和正斜压成分转换对伴随的暴雨过程的影响。研究结果表明,流场正压分量可以体现两次过程的整层主要流场特征和关键系统(西风槽和热带气旋)。“0625”系统近距离配置中,斜压分量的大值区在热带风暴的低层和西风槽的高层,成为斜压成分的源,而斜压分量的小值区在热带风暴高层和西风槽低层,成为斜压成分的汇,并且大气流场的斜压成分占显著的主导地位。而在“0718”暴雨发生过程中,流场正压成分占据主导地位。对比两次暴雨过程中的正斜压动能演变,发现“0625”系统近距离配置中,暴雨前后斜压动能都占主导,并不断增加,而同期正压动能不断减小。“0718”系统远距离配置中,暴雨前后正斜压动能大小相当。通过对比动能转换分项,两次过程中均是C1项(正斜压相互作用与斜压流场涡度的联合效应对正斜压动能转换项的贡献)作用相对较大。其次是C2项(正斜压流场在演变过程中相互作用以及与斜压流场辐合辐散的联合效应对正斜压动能转换项的贡献)。总动能转换项C在暴雨发生阶段均为斜压动能向正压动能转换。对水汽通量散度的正斜压分解分析发现,两次暴雨过程中斜压分量辐合中心强度都高于正压分量的水汽通量散度辐合中心的量值,同时“0625”过程中在南京附近存在明显中小尺度斜压水汽辐合中心。对于“0718”过程,正压成分势力强,因此斜压水汽通量散度相比前一个过程,量值要小。在暴雨发生的不同阶段,正压水汽通量散度辐合中心强度变化不大,但斜压辐合中心是逐渐增强的。两次暴雨过程中的湿位涡及其正斜压项,在“0625”暴雨过程中,暴雨落区位于垂直剖面MPVl负中心和MPV2正中心同时存在的对流性不稳定发生区域。对“0718”暴雨过程,在南京附近的暴雨落区,对应着等压面MPVI负中心和MPV2正中心同时存在的不稳定区。因此两次暴雨的湿位涡正斜压分量的配合,对暴雨发生发展有利,并对暴雨落区有一定的指示性。对比两次暴雨过程,中低层Q矢量散度辐合场基本可以反映暴雨过程降水量以及雨带移动趋势,其强度变化能反映降水强度的变化;而垂直剖面图上则表现了辐合中心呈现正负间隔,反映了暴雨产生时垂直运动为上升运动和下沉运动相间分布的特点,且两次暴雨过程中均激发了次级环流。
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