西风急流南侧中尺度重力波对降水落区影响的个例分析.pdf

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1、2013年第4期第33卷山东气象2013年12月总第136期西风急流南侧中尺度重力波对降水落区影响的个例分析1，2111，3刘洋，孙即霖，高山红，张笑（1．中国海洋大学物理海洋实验室，海气相互作用与气候变化实验室，山东青岛266100；2．中国人民解放军92886部队气象台，山东青岛266100；3．中国太原卫星发射中心气象台，山西太原030000）摘要：利用WRF模式对2011年7月2—3日山东地区发生的一次强降水过程进行了模拟分析。影响这次降水的环流形势不同于典型的华北降水环流形势。副热带高压呈带状分布，控制着整个中国东南部区

2、域，高压中心位于台湾海峡区域，脊线位于25°N附近。研究发现，在这次降水过程中由于在山东附近区域上空有很强的非地转风，地转适应的过程会激发中尺度重力波。重力波沿着高空急流南侧自西向东传播，波长在150km～200km之间。由于低层满足位势不稳定条件，200hPa上的波动对降水有激发作用，200hPa辐散中心是造成深厚对流的主要原因，是造成降水在时间和东西向分布不连续的原因之一。关键词：强对流；暴雨；高空急流；中尺度重力波中图分类号：P458.3文献标识码：B文章编号：1005–0582（2013）04–0019–05β尺度的惯性重

3、力波。Zhang认为，非地转风激发引言的地转适应过程是中尺度重力波产生的条件。急中国学者对于副热带急流位置变化以及与流的弯曲变形会使得气流的非平衡性得到加强[1-2]大气环流季节变化的联系进行了深入研究。和维持。随着社会经济的发展，精细化天气预报急流异常偏南时，南亚高压偏强、位置偏南偏东。等天气预报的要求日益迫切，传统的台站布局无西北太平洋副热带高压较常年偏强，位置偏西偏法进行精细化预报业务的开展。利用中尺度数值南；长江流域地区上空低层有较强辐合上升气预报产品，进行综合分析，有可能深入认识某些流，高层有较强的气流辐散，对流旺盛，雨

4、带在类型强降水过程发生的特点，进而对降水落区的[3]此维持，容易引发洪涝。而研究表明高空急流精细预报提供有价值的参考。[4-5]并不是简单地行星尺度系统，其位置与强度1数据来源和方法介绍变化可以在多种时空尺度上影响区域天气和气[6]候。中尺度数值预报模式以其优越性能在天气模拟采用WRF3.3版本。积分初始时间为预报业务和大气科学研究中得到了比较广泛的2011年7月1日18时（世界时）。利用美国国家[7]运用，对中尺度系统有很强的模拟能力。Zhang环境预报中心（NCEP）提供的FNL再分析格采用高分辨率的MM5模式成功在高空急流的

5、出点数据结合EAR-GOOS日平均SST数据作为初口区模拟出了一系列波长为100km～200km的中始场。投影方式为Lambert投影，水平网格格距收稿日期：2012-12-17资助项目：高等学校博士点科研基金（20110132110017）、海洋公益性行业专项（20105018）和国家自然科学基金（41276012）共同资助作者简介：刘洋（1987—），男，山东曹县人，硕士，助理工程师，主要从事天气预报和中尺度模拟研究。·19·为30km。在垂直方向上采用44层非平均空间平气输送至山东地区，与来自高纬度地区的偏北气流面的σ坐标，

6、在边界层分辨率比较高。所用观测在山东北部地区形成一条中尺度辐合带。资料来源于GTS（GlobalTele-communication从水汽通量图上（图略）可以看出，水汽输送-1-1-1System）常规观测数据。带的最大值中心可以达到27g·s·hPacm，湿舌最模式主要参数化方案如下：北延伸至36.5°N附近。由于辐合线以及其他因素微物理过程：Ferrier（newEta）的作用水汽在山东地区辐合。水汽辐合的区域对应积云参数化方案：Betts-Miller-Janjicscheme降水，从水汽辐合图上可以看出，降水时最强的水-7

7、-1-1-2长波辐射方案：RRTM汽辐合中心可以达到-40·10·g·s·hPacm。通过短波辐射方案：Dudhia计算假相当位温和K指数，发现山东地区为K指边界层方案：YSU数的高值区。低层的假相当位温高于高层，850hPa最大值达到了355K，满足位势不稳定条件。2天气形势和背景介绍3WRF输出结果对比从200hPa图上看（图略），欧洲东部、贝加尔湖附近、鄂霍茨克海分别有一个高压脊。贝加尔湖图1a为WRF模式输出降水量分布图，图1b附近的高压脊后部为暖平流。中国东北部地区为一为这次降水过程的观测降水量分布图。实况降水个导式槽，

8、山东地区位于槽线后部西北风控制。在看出7月2日08时—3日08时（北京时间，以下7月1号中纬度地区为较平直的西风急流。而后随均为北京时间），降水区域位于36.5°N附近，呈带着高纬度长波槽脊的发展，中纬度急流的风速有了状分布。共有三个降水极值中心，