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本文利用WRF/Chem模式模拟了2009年8月12日至8月13日的一次对流过程,以研究强对流如何使得对流层物质快速穿过对流层顶进入平流层。由于模拟误差的存在,使用TRMM资料、多普勒雷达资料、MLS资料、探空资料、NCEP/NACR资料对模拟结果进行了验证;在确定模拟结果基本与实际符合之后,对当时的天气形势进行了分析;为了理解强对流天气下,对流层物质如何输送到平流层中,本文重点分析了穿越对流层顶通量以及对流层顶的变化。具体结论如下:
1.经过WRF/Chem与这一系列的资料对比之后,本次的WRF/Chem模拟结果与实际情况一致性很好,可应用于下一步的分析。
2.本文所研究的强对流的产生是低层产生了气旋性环流与原本存在于高空的反气旋环流相配合形成了低层辐合高层辐散的环流形势;再加上昆明地区夏季充足的水汽,综合以上因素,形成了此次的强对流天气。
3.强对流的垂直运动虽然对穿越对流层顶的物质通量具有一定影响,但不是决定性因素。因强对流而引起的穿对流层顶物质通量的决定性因素是对流层顶的变化。当对流减弱消失之后,对流层顶气压抬升、对流层顶高度下降,使得对流层的物质进入到平流层中。但是此时因为强对流将臭氧和水汽输送到上对流层,所以对流层顶的下降使得比强对流发生时的浓度较高的上对流层的臭氧和水汽进入到了平流层。
4.强对流对对流层顶的影响不仅是热力的,还包括了动力方面的影响。但是从从此次强对流的在垂直方向上的直接影响高度来看,强对流对对流层的影响主要是热力的,因此强对流对TST的影响也主要是热力方面的。