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一次华北锋面带状降水过程中的对流-对称不稳定诊断分析

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气象 2018年第12期44卷 1518-1528页

作者：王晨曦邓莲堂范广洲李泽椿周定文四川省气象灾害防御技术中心成都610072 中国气象局数值预报中心北京100081 成都信息工程大学大气科学学院高原大气与环境四川省重点实验室成都610225 国家气象中心北京100081 中国核动力研究设计院成都610233

本文用GRAPES_Meso中尺度区域模式模拟了2015年8月2—4日的一次华北锋面带状降水过程,在模拟结果与实况比较吻合的情况下,用高分辨率模式输出资料对降水过程中的对流稳定度、惯性稳定度和条件性对称不稳定(CSI)进行了分析,并诊断出降水... 详细信息

本文用GRAPES_Meso中尺度区域模式模拟了2015年8月2—4日的一次华北锋面带状降水过程,在模拟结果与实况比较吻合的情况下,用高分辨率模式输出资料对降水过程中的对流稳定度、惯性稳定度和条件性对称不稳定(CSI)进行了分析,并诊断出降水过程中的条件性对称不稳定区域。个例分析的结果表明:(1)带状降水过程中CSI的发展伴随着对流不稳定的减弱和惯性不稳定的增强。(2)根据不稳定量的变化情况,把降水过程分为3个阶段:在第一个阶段,降水区域上空-?θ_e/?p雨带、对流不稳定区域平行,在剖面上CSI主要活跃在对流层低层。(4)用湿位涡结合对流稳定度与惯性稳定度诊断CSI区域的方法比M-θ_e剖面图方法更准确有效。

关键词： GRAPES-Meso 锋面雨带对流不稳定条件性对称不稳定(CSI)

2017年6月一次华南沿海强降水的对流性特征及热动力机制研究

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大气科学 2019年第6期43卷 1295-1312页

作者：曾智琳谌芸朱克云中山大学大气科学学院珠海519082 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519082 国家气象中心北京100081 成都信息工程大学大气科学学院成都610225

在华南北部或长江流域有锋面雨带活动时,华南沿海常常会出现对流性强降水,突发性很强,给预报造成很大的困惑。文章采用多种观测资料、ERA-Interim 0.125°×0.125°逐6 h再分析资料,对2017年6月15~16日华南北部的锋面雨带及沿海强降雨... 详细信息

在华南北部或长江流域有锋面雨带活动时,华南沿海常常会出现对流性强降水,突发性很强,给预报造成很大的困惑。文章采用多种观测资料、ERA-Interim 0.125°×0.125°逐6 h再分析资料,对2017年6月15~16日华南北部的锋面雨带及沿海强降雨过程开展分析,对比了二者降水特征与环境条件,重点探讨了该次过程华南沿海强降雨的对流触发与维持,揭示了一种由边界层风切变强迫造成涡度持续发展的动力效应。结果表明:(1)锋面雨带与华南沿海强降雨在降水特征上有显著差异,并各有特点。锋面雨带以大尺度层状云降水和弱对流性降水为主,降水强度东段弱西段强。沿海强降雨以对流性降水为主,局地性强、落区集中、强降雨持续时间长、夜发性明显。(2)水汽方程诊断发现沿海强降雨在边界层水平水汽平流项、垂直水汽输送项比锋面雨带东段具有更大量级,大气层结反映出更深厚的暖层、湿层与对流不稳定,是二者降水强度及性质差异的主要原因。(3)莲花山、峨眉嶂造成气流侧向摩擦与正面阻挡促使漯河河谷内垂直涡度发展,暖湿空气堆积上升并达到自由对流高度,触发了华南沿海最初的降水。夜间建立的西南风急流使边界层垂直风速切变增强,水平涡度倾斜部分转化为垂直涡度发展,与风速水平切变造成的垂直涡度叠加,是强降雨持续时间长的动力机制。海陆边界摩擦差异造成水平、垂直两个方向的风切变增强,共同强迫垂直涡度发展是此次强降雨过程对流维持的动力效应。(4)ω方程诊断表明华南沿海强降雨由对流潜热释放造成的垂直上升速度占总垂直上升速度的39%~75%,持续、稳定的对流潜热释放是强降雨持续时间长的热力驱动因素。

关键词：锋面雨带沿海强降雨降水特征对流触发热动力机制

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地表拖曳对斜压波地面锋生的影响

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中国科学（D辑） 2006年第11期36卷 1052-1067页

作者：张熠谈哲敏南京大学大气科学系中尺度灾害性天气教育部重点实验室南京210093

利用三维非静力中尺度数值模式MM5模拟了干湿大气条件中纬度典型斜压波及其锋面系统的生成与演变过程,重点讨论地表拖曳对干、湿大气中地面锋结构、锋生过程的影响作用.研究结果表明,在干大气中,地表拖曳力对地面锋锋生具有双向作用,一... 详细信息

利用三维非静力中尺度数值模式MM5模拟了干湿大气条件中纬度典型斜压波及其锋面系统的生成与演变过程,重点讨论地表拖曳对干、湿大气中地面锋结构、锋生过程的影响作用.研究结果表明,在干大气中,地表拖曳力对地面锋锋生具有双向作用,一方面是锋消作用,主要体现在地表拖曳力减慢地面锋锋生、地面斜压波系统发展;另一方面,地表拖曳力导致强的非地转流形成,从而延长了冷锋锋生过程维持时间,有利于冷锋强度增大.同时地表拖曳力可以造成边界层内锋面近乎垂直于地面,导致锋前垂直运动增强,这些结果进一步推广了谈哲敏和伍荣生的理论结果.在湿大气中,地表拖曳过程对锋面雨带分布有重要的影响作用,地表拖曳力可减缓对流上升,从而导致地表能量的耗散减缓.当大气低层湿度较小时,对流不是很强,地表拖曳力可减缓地表水汽、能量的迅速耗散,且在锋后边界层中产生摩擦辐合上升区,这些上升区可逐渐东移到冷锋前,补偿了锋前上升带的强度,有利于冷锋降水的维持.当大气低层湿度场很强时,对流发展比较旺盛,此时地表拖曳对低层水汽与能量的束缚作用相对较弱,相应地表拖曳对锋面及其降水系统影响较小.

关键词：地表拖曳斜压波锋生非绝热加热锋面雨带