青藏高原南部夏季两次暴雨过程的数值模拟研究

论文摘要

本文选取发生在青藏高原南部夏季的两次暴雨过程,分别为2015年8月19日林芝暴雨过程和7月7日日喀则至拉萨地区的暴雨过程,利用多种观测资料对这两次暴雨的降水量特征、大尺度环流形势、中尺度对流云团的发展特征等进行分析,再利用WRF数值模式对这两次暴雨过程进行中尺度数值模拟,最后采用不同的云微物理参数化方案进行敏感性试验,从而分析不同方案的选取对两次暴雨过程降水模拟效果的影响,并分析两次暴雨过程的微物理过程的特征。得到了如下主要结论:（1）天气学分析表明,两次暴雨过程具有相似的大尺度环流形势,在对流层高层200 hPa,都受到南亚高压和高空急流的影响,高空辐散;在低层500hPa都存在横槽切变线,并伴随高原低涡的发展,低层辐合,这样有利的大尺度环流形势有利于暴雨过程的发展。中尺度对流云团的特征分析表明,“8.19”暴雨的主要影响系统是沿着辐合线发展的线状对流系统,而“7.7”暴雨的主要影响系统为团状对流系统。（2）对两次暴雨过程进行中尺度数值模拟并诊断分析,得出两次暴雨过程都具有充足的水汽供应,暴雨区具有低层辐合、高层辐散、正涡度伴随强烈的上升运动发展的垂直结构特征,有利的大气热力结构也为暴雨过程的发生、发展提供了动力条件和热力条件。“8.19”过程受地形影响,有明显的下沉补偿气流,更有利于暴雨的持续发展;“8.19”暴雨过程中的垂直螺旋度中低层正中心、高层负中心的结构配置更有利于天气系统的维持和发展,这也是“8.19”暴雨降水强度更大的原因之一,正垂直螺旋度大值区可较好的对应强降水的落区。（3）采用不同的云微物理参数化方案对“8.19”和“7.7”两次暴雨过程进行敏感性试验,两次暴雨过程中不同方案模拟的雨带分布形势相似,模拟的雨带的走向和落区与实况较为接近,但模拟降水的强度有一定差异。TS评分的结果显示,4种双参数方案的评分整体高于另外2种单参数方案,“8.19”暴雨中Morrison方案和NSSL方案整体评分结果较高,“7.7”暴雨中Morrison方案的整体评分结果最高。（4）云中固态水凝物的分布与降水的落区相吻合,液态水凝物的含量较少,固态水凝物的极大值区主要位于300 hPa-400 hPa,可延伸至对流层顶;不同方案模拟的水凝物分布有一定的差异,Lin方案模拟的固态水凝物较少,主要的固态水凝物为霰粒子,液态水凝物相对其他方案较多,其他5种方案的结果为冰粒子含量最高,雪粒子的含量较低。对不同方案的扰动湿静力能的分析表明,双参数方案对积云对流发展的负面作用较小。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 田畅

导师: 隆霄

关键词: 青藏高原,暴雨,数值模拟,云微物理方案

来源: 兰州大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 气象学,气象学

单位: 兰州大学

分类号: P458.121.1

总页数: 64

文件大小: 9302K

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