基于ERA_Interim再分析资料的雨季青藏高原东部MCC移动特征研究

摘要

利用2012-2016年5～9月风云二号静止卫星资料、ECMWF的ERA Interim再分析资料以及CloudSat卫星资料，对雨季青藏高原东部中尺度对流复合体(MCC)的移动特征进行了对比分析。分析结果表明: 根据MCC移动特征，可以把青藏高原的MCC分为三类:东北移型(NE-MCC)、东移型(E-MCC)和局地生消型(L-MCC)。对流强的MCC系统通常不能移出高原，而对流强度中等、生命期较长的MCC系统东移特征更为明显，主要是由于强对流MCC一般位于高原南坡且生命周期短。东移系统的源地一般在33°N以南、90°E～95°E，移出高原一般经历12～18h，移出高原的时间长度是NE-MCC＞ E-MCC。与NE-MCC和E-MCC相比，L-MCC型云盖面积最小、云顶黑体亮温(TBB)最低、上下两层散度差最大，强烈的辐合上升气流使对流加强并形成正反馈机制;L-MCC冰水含量(IWC)和液水含量(LWC)最大可达E-MCC的2倍。NE-MCC和E-MCC的移向差别主要受500hPa引导气流影响，低层辐合、高层辐散、低层正涡度、高层负涡度或正负涡度梯度的环境配置场有利于MCC的发生发展;MCC系统的东移伴随着高原低涡的东移，L-MCC由于其生消过程很快而不能伴随低涡东移出高原。 对比均能引起下游暴雨的NE-MCC和E-MCC，500hPa高度上的流场配置以及风速大小的综合作用对MCC的移动速度有较好的指示作用，即风速较大的E-MCC由于随500hPa短波槽在高原东南部徘徊而需要更长的时间移出高原。MCC中心的垂直剖面上，散度梯度方向可以判断系统的移动趋势，即NE-MCC散度梯度方向指向东北，E-MCC的散度梯度方向指向东。MCC成熟阶段所处位置对系统的后续发展有重要影响，即成熟阶段已经移出高原的NE-MCC，后续发展继续加强的概率较大，而成熟阶段位于高原边坡的E-MCC后续发展通常会减弱。 对比能引起与不能引起下游暴雨天气的E-MCC型个例case1与case2，发现局地的水汽含量、上升气流和天气系统对MCC在下游发展有重要作用，case1离开高原后在局地近地层受到辐合线北侧冷空气的入侵，使对流不稳定能量释放从而促进暴雨的形成，而case2并没有出现适合的系统激发对流的进一步发展。此外，同一纬度上海拔越高冰粒子有效粒径越小，冰粒子数浓度越大。高海拔的冷性对流云团在移出高原后会向下延伸。

目录

声明

摘要

第一章绪论

1．1研究背景与研究意义

1．2国内外研究现状

1．2．1卫星资料应用进展

1．2．2青藏高原东移MCC的研究进展

1．3问题的提出

1．4研究内容

第二章卫星资料介绍及MCC分类

2．1卫星资料介绍

2．1．1 FY-2静止气象卫星资料

2．1．2 ERA_Interim再分析资料

2．1．3 CloudSat卫星资料

2．2 MCC分类

2．2．1频数与移出比

2．2．2生命期

第三章雨季青藏高原MCC移动特征分析

3．1 MCC三类移动的统计特征

3．1．1 MCC云顶亮温特征

3．1．2环流场特征

3．1．3水凝物演变特征

3．2三类MCC的动力场特征

3．2．1水平散度场特征

3．2．2垂直方向的湿度、散度和风场特征

3．2．3垂直方向的涡度场特征

3．3本章小结

第四章MCC东移过程引发降水的对比分析

4．1．1云图演变

4．1．2物理量诊断分析

4．1．3降水量对比

4．2两次E-MCC型对比

4．2．1云图演变

4．2．2云微物理量观测

4．2．3降水量对比

4．3本章小结

第五章结论和展望

5．1研究结论

5．2研究创新点

5．3研究展望

附录

参考文献

作者简介

致谢