“7.09”山西暴雨数值模拟与诊断分析

摘要

利用NCEP/NCAR1°×1°全球分析资料、地面观测降水资料,采用NCAR、NCEP和FSL/NOAA等共同研制的新一代细网格WRF中尺度数值模式,对2013年7月9日山西省一次暴雨过程进行了数值模拟与诊断分析.结果显示:模式对本次降水过程模拟较好,基本再现了高低空环流形势演变及暴雨雨带和暴雨中心的位置、强度、降水趋势变化特征,通过模式输出的高分辨率资料进行了诊断分析:此次暴雨发生在副高大尺度系统稳定少动,中高纬多槽脊活动,冷空气不断扩散南下,在副高西侧形成了700hPa以下的西南急流,暴雨落区位于低层西南急流头的风速辐合处,发生在700hpa、850hPa切变线之间,随着低层切变的移出,降水结束.从动力场特征分析看,暴雨发生期间,涡度场暴雨区高空负涡度、低层正涡度,且涡度中心对称,这种结构使得垂直上升运动增强,散度场强辐合区域与暴雨区基本一致,低层强辐合、高层辐散的配置,以及几乎整层的强上升运动,为此次暴雨提供了有利的动力条件.从水汽特征分析看,在西南气流作用下,水汽源源不断输送到暴雨区,低层强水汽辐合中心和长时间维持使这一带形成了高湿环境,有利于维持低层的对流不稳定层结,给暴雨发生发展提供了有利的水汽条件.从热力场特征分析看,34°N～36°N同时是850hPa、7000hPa和500hPa假相当位温高值区的重叠区域.T500-T850＜-12℃区域与850hPa、7000hPa和500hPa假相当位温高值区重叠,使这一带地区成为高温高湿位势不稳定的重叠区域,为暴雨发生提供了有利的热量.通过暴雨中心风廓线变化特征可以看出,暴雨发生前,有暖平流输送,丰富的西南气流为水汽输送提供有利条件,600hPa高度以下相对湿度在90％以上的湿舌,不仅为暴雨提供充足的水汽,而且使大气不稳定性增大,暴雨发生时,西南急流加大,湿舌向上发展,中高纬不断有冷空气入侵,强烈的上升运动使低空西南急流和高空西风急流相互耦合,是产生此次暴雨的主要原因.