高原夏季带状MCSs的分类以及形成原因的研究

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:Xinigami
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利用TBB资料定义高原地区的带状MCSs,筛选出2007—2011年夏季高原地区特征比较稳定带状MCSs个例加以归类,结合NCEP资料及后向轨迹模型对其大尺度影响因子、上升运动及不稳定条件、湿位涡垂直分布特征、水汽输送条件等进行逐类探讨,通过分析典型个例验证统计性结果的实用性,并对该个例进行了数值模拟实验。结果表明:特征稳定的带状MCSs共有37例,可以按形状分为三类:北凸型、南界型和纬向型,北凸型与南界型发生的个例数相等,纬向型出现个例数最少。其中北凸型发生的天数最多,纬向型最少。整个夏季有接近30%的时间,尤其7月份有接近50%的时间都有这种稳定的带状MCSs发生。高层南亚高压以及高空急流和低层500hPa切变线辐合及其南侧的高温高湿是带状MCSs生成的主要原因。不同类型的带状MCSs稳定在高原的不同区域,500hPa上,纬向型带状MCSs一般发生在高原南北两侧较平直的东、西风气流中,北凸型发生在高原北部为平直的西风气流,孟湾为较强的槽,西南偏南气流影响高原东、南部的形势下;南界型时高原一般为西北气流,南侧有较强的孟湾气旋控制。分析得到,围绕高原有4个水汽的辐散源地,带状MCSs对流区的水汽主要通过高原南侧和高原东南部的辐散源地进入对流区。北凸型和纬向型对流区的空气质点(水汽主要源)来自高原西南部边沿南侧和高原的东南部,南界型对流区的水汽主要来自高原西南部边沿南侧。高原切变线的低层辐合以及强大的南亚高压、高空急流右后方造成的高层辐散是带状MCSs形成的启动因子。利用WRF模式对2011年6月19日北凸型典型带状MCSs过程进行了数值模拟,得到的降水及环流背景场等模拟结果较好。利用模式资料分析发现与北凸型带状MCSs相关的中尺度降水主要是在高层气流辐散的情况下由低层中尺度低涡在其生消演变过程中产生的,切变线发展为低涡带后又减弱为横槽,雨带起初位于切变线北侧,接着沿低涡的长轴分布,然后与低涡带的位置重合,最后由槽北逐渐转为槽南。低层辐合高层辐散是本次带状MCSs的主要动力结构,与带状MCSs相关的降水增强的同时,散度经历先增强后减弱的过程,高层正散度中心的下沉与降水的增强在时间段上有很好的对应;降水由弱变强的过程中,降水中心南侧中低层大气的对流不稳定度逐渐减弱,锋面南移的过程可能利于不稳定能量的释放,大气较强的湿斜压性较利于垂直涡度的发展,中层水平方向相当位温的高值区与强降水区在位置上有较好的对应。
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