一次台风特大暴雨的中尺度数值模拟分析

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应用NECP/NCAR每日四次全球再分析资料作为输入背景场,采用MM5V3非静力中尺度模式对一次台风登陆后的特大暴雨过程进行模拟,通过对模式以及再分析资料物理量场的诊断发现:前期暴雨是台风气旋环流本身在倒槽顶部由于气流辐合作用造成的,南风气流占主导作用,属于暖区对流降水;后期暴雨由于北方冷空气的南下以及新台风的加入,偏东风气流占了主导作用,暖区对流降雨和锋面降雨共存。 台风减弱阶段,由于冷空气以及新台风环流的影响,造成高低空急流的转向以及强度变化,改变了水汽和能量的传输路径,使得垂直上升运动中心产生分裂和偏移,造成了强雨区的南北位移以及强度变化;降雨中心的南北位移还和水汽输送的通道密切相关,强雨区始终位于低层风场切变曲率最大的地区,这里是水汽的最大辐合上升运动区。另外,暴雨落区也是地形作用紧密相关,强降雨中心位于山脉东侧。 天气形势演变都是和中尺度波动发生发展紧密相联的,通过滤波可以揭示这些天气现象的内在机制:台风气旋、冷空气等中尺度系统相互作用,产生中α、中β等多尺度波动,是这次暴雨的主要影响系统,中β尺度滤波揭示了暴雨天气系统的演变情况;将中尺度滤波和精细化模式输出背景场相结合进行分析,可以发现暴雨后期,由较弱的中尺度系统相互作用产生的中α尺度天气系统对南部暴雨起到主导作用,是一种新的中尺度分析的有效方法。 中α尺度波动也是对强降雨有利的天气系统,是一种空间尺度较小的波动,水平尺度在100~300km的波动其垂直尺度也比较小,在850hpa表现为强烈的辐合运动,而一般在500hpa就可以表现出和低层环流位相相反的环流形式。
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