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华南前汛期暴雨是我国华南地区夏季最重要的天气过程,它的形成与发展有其独特的一面,暴雨系统有很明显的中尺度对流特征。本文以2005年6月的一次华南暴雨过程为例,首先分析这次暴雨过程的多尺度背景特征,并着重分析这次过程中主要的中尺度对流系统的演变特征;在此基础之上,结合湿位涡理论的应用,对这次华南暴雨的两类中尺度对流系统进行比较分析。研究结果表明:
这次暴雨过程是在不同尺度系统有利的分布背景下,由准静止锋面云系中的中尺度对流云团造成局地对流运动的活跃,从而引起的持续强降水过程。
高层辐散气流、高空急流、500hpa低槽、低空西南急流、低层切变线以及地面静止锋等是这次华南暴雨的主要影响天气系统,造成局地对流运动活跃的中尺度对流系统主要有7个,其中,既有局地产生局地消亡的、具有中β尺度特征的对流系统;也有局地产生但在东移过程中又加强发展的、具有中α尺度特征的对流系统。这些中尺度系统先后交替在华南上空生成、发展和消亡,从而导致了华南地区持续的强对流性天气的发生。
在锋面对流系统和非锋面的暖区对流系统的对比分析上,得出,这两类对流系统在成熟阶段比较结果。具有锋面特征的对流系统中高层有很强的偏北气流进入,在对流区是以对流对称不稳定机制来维持对流运动的。同时,静止锋锋生作用与其对流运动之间的正反馈机制也是重要因素之一;而具有非锋面结构的对流系统低层没有偏北气流的进入,水汽条件充沛,主要由湿对流不稳定机制维持对流运动的。另外,非锋面对流系统的中β尺度特征比锋面对流系统更鲜明,即尺度较小对流强度较大。在湿位涡理论的应用上,两类对流系统的湿位涡结构特征有差异,在MPV的结构上,二者表现出锋面结构和非锋面结构的不同,验证了前面对二者性质不同的判定;在MPV1的结构上,二者表现出气流相互作用的区别,其中锋面对流系统表现在中低层南北气流相互作用上;而非暖区对流系统则表现在高空干冷空气与低层暖湿空气的相互作用上;在MPV2的结构上,两者表现出湿斜压结构特征的差异。