一次春季黄河下游MαCS的综合分析

摘要

2003年4月中旬黄河下游出现了一次水平尺度超过200km的中α尺度对流系统(简称MαCS)的强烈发展过程，它不仅给济南市带来了大暴雨，而且还出现了阵风锋这样的强烈的对流性天气现象。因此，研究这个罕见的春季MαCSs过程，对加深了解中α尺度的对流系统发生条件和结构的科学认识是很有意义的。 论文首先利用红外云图分析了这此春季MαCS发展过程的特点，指出它是在对流最不活跃的上午就强烈发展到中α尺度，在傍晚又有第二次MαCS的发展造成了更大的降水过程，并且最后从一个和MCC相类似的椭圆形的对流云团演变为类似于冷暖锋云系的不对称结构。其次，论文利用高空资料对这次MαCSs的发生条件进行了诊断分析，指出由于2003年4月中旬西太平洋副热带高压脊线的位置达到了常年盛夏8月份才能达到的纬度，副高西侧的偏南风低空急流使黄河下游处于高温高湿和对流性不稳定的空气控制下。当天上午的大尺度条件与夏季发生MCC的条件非常类似，说明以往总结出来的夏季MαCSs或MCC的发生条件是具有普遍意义的。但是，来自东北方向的850hPa以下行星边界层内浅薄冷空气的回流与MαCS的第二次发展有关，并且导致了它演变成为具有不对称的云系结构。这一与夏季MαCS过程不同的特点很可能与春季海水温度回升较慢，4月份渤海海表温度仍处于相当低的水平有关。 最后论文从多普勒雷达速度图像中成功地分析出了伴随第一次MαCS强烈发展过程出现的阵风锋流场的三维结构。此外还从多普勒雷达垂直风廓线产品和速度图像中分析了MαCS第二次发展过程中行星边界层内冷空气的回流现象。 论文关于春季MαCS发展条件的分析、东北方向边界层回流冷空气的作用，以及基于多普勒雷达速度图像的阵风锋三维流场结构的分析等都是国内相关文献中没有见到过的，具有创新性，而且对强对流天气的预报和多普勒雷达的应用也有重要的参考价值。

目录

文摘

英文文摘

第一章引言

1.1国内外对MCS、MCC及阵风锋的研究进展

1.1.1 MCS、MCC及阵风锋的科学定义和划分

1.1.2中尺度对流系统(MCS)

1.1.3中尺度对流复合体(MCC)

1.1.4阵风锋

1.1.5国内外对MCS、MCC和阵风锋的研究成果

1.2卫星云图与新一代多普勒天气雷达资料在强对流性天气中的运用

1.2.1 卫星在识别强对流系统中的应用

1.2.2多普勒天气雷达在强对流天气分析中应注意的几个问题

第二章过程简介及GMS卫星红外云图和云顶黑体辐射温度(TBB)分析

2.1过程简介

2.2研究方法

2.3 GMS卫星红外云图和云顶黑体辐射温度(TBB)分析

2.3.1第一段强降水的红外云图演变过程

2.3.2第一时段强降水的云顶黑体辐射温度(TBB)的演变过程

2.3.3第二时段强降水的红外云图的演变过程

2.3.4第一时段强降水的云顶黑体辐射温度(TBB)的演变过程

2.4本章小结

第三章大尺度环流背景及物理条件分析

3.1前言

3.2产生第一次MαCS的环境条件

3.2.1天气尺度环境

3.2.2静力稳定度和水汽条件分析

3.3产生第二次MαCS的环境条件

3.3.1天气尺度环境

3.3.2水汽条件分析

3.4本章小结

第四章MaCS的多普勒雷达分析

4.1第一段强降水过程中阵风锋的多普勒雷达分析

4.1.1实况

4.1.2阵风锋发生时的云图特征

4.1.3与阵风锋相关联的强回波带的演变

4.1.4阵风锋在多普勒速度场上的表现

4.1.5在多仰角体扫的速度图像中阵风锋的三维结构

4.1.6阵风锋在雷达垂直剖面上的表现

4.1.7第一次过程的总结和讨论

4.2第二段强降水过程中风场结构演变的多普勒雷达分析

4.2.1回波强度的分析

4.2.2径向速度图像所反映的风场结构演变

4.2.3雷达的VWP风场

4.2.4总结和讨论

第五章结论

参考文献

在学期间研究成果

致谢