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《一次江淮暴雨中中尺度低涡的数值模拟及分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、第27卷第6期南京气象学院学报Vol.27No.62004年12月JournalofNanjingInstituteofMeteorologyDec.2004文章编号:1000-2022(2004)06-0753-07一次江淮暴雨中中尺度低涡的数值模拟及分析1,22廖胜石,寿绍文(南京信息工程大学1.气象灾害和环境变化重点实验室;2.大气科学系,江苏南京210044)摘要:利用MM5模式对2003年7月4—5日一次江淮梅雨暴雨过程进行了数值模拟。分析表明:暴雨与江淮地区对流层中低层中尺度低涡的发生发展有密切关系。中尺度低涡与中尺度雨团相伴移动,低涡强度与雨强的演变近于一致;低涡中
2、心的强上升运动及低层辐合、高层辐散的配置有利于中尺度对流系统的发生发展;低涡低层有不稳定能量的积聚。应用螺旋度理论分析指出,较大的螺旋度是对流层中低层低涡发生和发展的一种有利机制。关键词:暴雨;中尺度低涡;螺旋度;数值模拟中图分类号:P456.7文献标识码:A长江中下游的梅雨暴雨通常是由一系列的中尺度涡旋造成的,因此,中尺度涡旋的发生、发展、演变是人们关注和研究的重点。不少学者对梅雨锋上的中尺度系统进行过研究。胡伯威[1]等认为梅雨锋上强降水绝大多数伴随低涡的活动,即使低涡不明显,仔细分析也能判别弱涡[2]的存在,低涡的活动对梅雨期的暴雨起十分重要的作用。施曙等指出,梅雨锋区存在
3、一条近于东西走向的正涡度带,这一带状区中存在强烈的中尺度水汽通量辐合和深厚的上升运动,有[3]利于中尺度低压的形成。寿绍文等利用稠密的地面气象要素资料以及中尺度数值模式输出产品,分析了江淮地区梅雨锋中尺度切变雨带的中尺度动力结构,得到一个在梅雨锋中尺度切[4]变线附近的中尺度涡管的三维结构概念模型。程麟生等采用MM5模式模拟了“98·7”暴雨,[5]发现特大暴雨与700hPa上一个中尺度低涡的生成和强烈发展直接关联。贝耐芳等对“98·7”暴雨进行的分析表明:对流层中低层水汽的大量集中以及对流不稳定条件的存在可能为特大暴雨的中尺度天气系统的发生发展提供了有利的环境。总之,与江淮暴
4、雨相对应的中尺度对流系统,虽已用各种手段和方法做了不少的研究和揭示,但对它的认识还是远远不够。对这种与低涡切变线和梅雨锋扰动有关的强暴雨过程及其相伴的中尺度系统进行深入分析及数值模拟研究仍十分必要。2003年7月,我国江淮地区出现了严重的大范围暴雨和洪涝,7月4—5日的暴雨过程是一次高层冷空气和低层中尺度低涡与地面静止锋共同影响造成的较为典型的梅雨锋暴雨,中尺度系统在其中起了关键作用。江淮地区多个测站24h降水量在200mm以上,造成了很大的损收稿日期:2003-11-05;改回日期:2004-04-26基金项目:国家自然科学基金资助项目(40405009;40075009;40
5、205008);江苏省气象局科技开发项目(200406)作者简介:廖胜石(1976-),男(壮族),广西百色人,硕士,研究方向:中尺度天气动力学,现在南宁市气象局工作.754南京气象学院学报第27卷失。目前利用常规观测资料分析中尺度低涡的发生发展尚缺少有效的时空分辨率,本文利用MM5模式对这次过程进行模拟,并利用所输出的具有高时空分辨率的资料,对这次江淮暴雨过程中的中尺度系统的发生发展和结构演变进行分析,以加深对这类中尺度系统的认识。1实况简介在这次暴雨过程中,长江流域一直维持着一条地面静止锋。500hPa阻高位于贝加尔湖西北方,我国东北低槽尾部延伸到江淮流域,冷空气沿槽后的西北
6、气流到达长江流域,副高稳定维持在华南一带,强盛的西南气流为这次强降水提供了丰富的水汽。从2003年7月4日20时(北京时,下同)850hPa的风矢量场(图略)可以看出,长江以南地区大体为西南气流,以北地区则为偏东北气流,南北两支气流在长江流域形成了明显的切变区。以后,西南气流和偏北气流进一步加强,辐合也进一步加强,形成了一个中尺度低涡。从7月5日08时850hPa涡度分布(图略)可以看到,沿长江流域有一条东西走向的正涡度带状分布区,在这个带状区域中有一-4-1个位于江淮地区的大值区,中心正涡度值达到1.8×10s,说明在这一地区存在着明显的中尺度低涡系统。强降水地区主要集中在安徽
7、东南部、江苏中南部,江淮地区多个测站7月4日20时—5日20时的24h降水量在200mm以上,其中安徽滁县为357mm,江苏南京为195mm,镇江为280mm。降水强度大,范围小,具有明显的中尺度特征。2数值模拟及结果概述2.1模式简介本文利用2003年7月4—5日每6h的NCEP再分析资料(水平分辨率1°×1°)和常规探空、地面资料,采用PSU/NCAR中尺度模式MM5V3.6对这次暴雨过程进行模拟,从2003年7月4日20时起,积分24h,模式采用Grell积云对流参数化方案
