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2005年12月3~21日山东半岛发生了5次连续性强降雪,严重影响人们的生活生产,造成巨大的经济损失。本文主要研究持续时间最长的11~15日的第3次暴雪过程。利用1小时1次的地面自动站和常规地面、探空观测的实况资料,1°×1°的NCEP资料以及云顶亮温TBB资料分析了强降雪产生的环流条件、天气系统和中尺度影响系统,环境场特征以及水汽条件等。在观测资料分析的基础上,采用MM5V3.7中尺度模式进行数值模拟,在模拟结果可信的情况下分析海岸锋的三维结构和强降水的落区。为了研究影响海岸锋生的物理因子,进行了敏感性试验,得到一些有意义的结果。
本文研究表明,海岸锋是本次降雪过程的重要的中尺度影响系统,它是冬季冷空气影响后海洋和陆地之间存在明显温度差异的条件下在海岸附近生成的中尺度锋。本次降雪有两次锋生过程,分别是10日19时~11日2时和12日8时~14日00时,海岸锋能引起局地降雪的增强。降雪的水汽通过对流层低层和边界层内冷高压前部的强偏北风把渤海的水汽输送到山东半岛上空,是山东半岛特有的“冷流降雪”。数值模拟显示海岸锋水平结构具有偏北风和偏西风或西北风和偏西风的气旋性切变,长度130km,宽度40~60km,海岸锋形成在900hPa以下的边界层中,但它引发的中尺度环流可伸展到700hPa,气流在西北方向上升,在东南方向下沉,强降雪出现在海岸锋上及其海岸锋冷侧。敏感性试验表明,山东半岛的丘陵地形不是海岸锋锋生和强降雪产生的主要原因,海陆分布状况对海岸锋和降水有重要影响,海洋热通量是海岸锋锋生的关键因子。