‘8.19’华北暴雨数值模拟试验及诊断分析

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利用中国气象局地面、探空观测资料和美国NCEP1°×1°全球再分析资料,运用天气学和动力学诊断方法,对2010年8月18日-19日发生在华北地区的一次暴雨过程及其大尺度天气背景进行分析。利用中尺度非静力模式WRF(3.2版本),对此次暴雨过程进行数值模拟对比试验,并利用模式输出的高分率资料,对其过程进行了分析诊断。本文的主要内容和结论如下:(1)蒙古气旋、乌拉尔山高压脊、副热带高压三个大尺度系统的特定配置是本次大暴雨过程发生的大尺度环流背景。(2)利用WRF模式中七种不同的微物理方案分别对‘8.19’过程进行了数值模拟,通过对比模拟结果和实况,得到:水平分辨率为36km时,Lin方案模拟的雨带范围和降水强度与实况拟合的最好;水平分辨率为12km时,Thompson方案模拟效果最优;当水平分辨率为4km时,则为WSM6方案。(3)对地面和探空资料进行同化,利用所输出的高分辨率模拟结果对‘8.19’暴雨过程进行动力诊断,得到:干位涡正压项大值区与暴雨落区对应比较好,且干位涡正压项的增大和减小相应地伴随着暴雨的增强和减弱。暴雨落区位于湿位涡移动方向右侧(MPV1<0和MPV2>0)的锋区里。本次强降水过程与对流层高层干冷空气的侵入密切相关,强降水恰发生在低层暖平流向上抬升、高空冷平流柱向下侵入的时段。螺旋度能够有效的指示本次暴雨的发生发展过程。环境风与风暴的相对运动将低层的气旋性涡度和暖湿气流源源不断地向华北地区输送,为暴雨的发生发展提供了必要的动力条件和水汽条件。
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