【摘 要】
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2003年夏季西太平洋副热带高压异常西伸，持续控制我国东部地区，产生了强烈的高温热浪.位势高度作为一个典型的物理量，其变化在很大程度上可以表征大气环流的相关特征.为了考察土壤湿度扰动对高温天气位势高度的影响，本文利用WRFV3.6中尺度预报模式对中国东部地区2003年5、6、7月下旬的天气过程进行模拟分析.模拟的初始场及边界条件采用NCEP FNL 1°×1°资料，模拟采用逐24h积分短期模拟(起
【机 构】
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解放军理工大学气象海洋学院,南京211101 中国人民解放军海军南海舰队气象海洋水文中心,广东湛江
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2003年夏季西太平洋副热带高压异常西伸，持续控制我国东部地区，产生了强烈的高温热浪.位势高度作为一个典型的物理量，其变化在很大程度上可以表征大气环流的相关特征.为了考察土壤湿度扰动对高温天气位势高度的影响，本文利用WRFV3.6中尺度预报模式对中国东部地区2003年5、6、7月下旬的天气过程进行模拟分析.模拟的初始场及边界条件采用NCEP FNL 1°×1°资料，模拟采用逐24h积分短期模拟(起止时刻均为06UTC)的方式.通过对NOAH陆面方案中4个土壤层的土壤湿度进行均一地改变(除水体外)，设置土壤湿度不变(CTL)、增加25％ (WET25)及减少25％(DRY25)3组敏感性试验(共计90个试验)进行对比分析.文中着重分析积分24h后的06UTC(北京时：14时)各物理量的变化，因为在此时地面温度接近一日中的最高气温，陆气间的水汽传输、热交换等最为旺盛，能够充分体现不同土壤湿度的改变对位势高度模拟的影响.结果表明：(1)10个24h积分平均模拟结果表明，与NCEP资料相比，各试验都能较好地模拟出各气压层位势高度场的空间分布形势.位势高度对土壤湿度扰动较为敏感，且对土壤湿度减少的敏感性更强.与CTL试验相比，土壤湿度的减少(增加)会使得500hPa位势高度增加( 减少)、850hPa位势高度减少(增加).(2)在低层大气内(850hPa以下)，土壤湿度的增加(减少)均会导致相应层次的位势高度增加(减少)，改变的强度在950hPa达到最大，超过这一高度便逐渐减小.在中层大气内(850～500hPa)，土壤湿度扰动对位势高度的改变作用则相反，作用强度在600hPa (550hPa)达到最大.(3)地面温度与位势高度有较为一致的对应关系，在24h的变化中均受到太阳辐射的强烈影响.温度的升高(降低)对应着500hPa位势高度的增加(减少)和850hPa位势高度的减少(增加).地面温度与低层大气位势高度间存在"负反馈"机制，与中层大气位势高度间有着"正反馈"机制.(4)感热通量的增加(减少)、潜热通量的减少(增加)会导致500hPa位势高度的增加(减少)以及850hPa位势高度的减少(增加).这是由于土壤湿度引起热通量和温度的改变，从而使得低层空气产生垂直运动形成次级环流，在静力平衡的约束下减小850hPa的位势高度并增加500hPa的位势高度.(5)在不同时段(24h、白天、夜间)由温度和热通量改变引起的位势高度差异有所不同.不同土壤湿度下位势高度与二者的差异关系正好相反，位势高度对温度和热通量的敏感性在夜间更强.
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