东北地区一次大暴雨过程的数值模拟研究

摘要

利用NCEP/NCAR1°×1°再分析资料、地面观测降水资料、FY-2E卫星相当黑体位温资料,分析了2013年8月16日-18日(简称“8.16”)发生在东北地区的一次大中尺度系统暴雨过程,采用中尺度数值模式WRF研究了此次暴雨过程的中尺度系统环流特征及其发生、发展的动力和热力特征.结果表明:此次暴雨过程与高空槽的发展演变密切相关,低空切变线是暴雨过程产生的中尺度系统.暴雨区存在弱低空辐合与强高空辐散,负散度与垂直上升运动明显;在此次暴雨过程中,TBB资料可以有效地反映暴雨中尺度系统的发展过程,在16日TBB中心维持在-64℃以下,最大值超过了-68℃,远远超过了-50℃的短时强降水指标,对应的东北地区出现了1h降水量超过50mm的短时强降水;同时低层的辐合抬升及强垂直对流运动相伴的次级垂直环流对于中尺度系统的发展及维持起到重要作用,尤其是在暴雨中尺度系统发展的强盛期,垂直速度大值中心达到3m/s,最大垂直速度中心高度到400hPa,可以作为强降水过程的一个预报指标;暴雨发生前对流有效位能明显增大,3h降水区的切变线和CAPE高值区附近,有强烈的垂直运动触发CAPE的释放,在14h内变化达到2000J·kg-1,为对流天气发展提供了能量,是这次大暴雨发生的重要因素.