2008年6月一次引发广西大暴雨西南低涡的诊断分析和数值模拟

摘要

本文首先利用1小时一次的加密华南自动站降水量资料，每6 h一次的NCEP再分析资料以及3 h一次的LAPS同化资料对2008年6月11日20时-13日20时发生在广西的一次大暴雨个例进行了诊断分析，然后采用WRF中尺度数值模式对此次暴雨个例进行数值模拟，并设计了去掉华南、江南丘陵地形，去掉华南、江南丘陵和云贵高原地形两种方案进行敏感性试验，考察地形对低空急流和西南涡的影响，结果表明：
　　 高低空急流、西南涡以及从低涡中心延伸出来的切变线是影响此次暴雨过程的主要系统。广西地区的强降水开始位于低涡的底前部至底部及其从低涡中心延伸出的切变线附近，随着低涡的东移强降水中心转为低涡的底部至底后部，广西地区的强降水一直位于高空急流的右后方，低空急流的左侧。随着西南涡与高低空急流的东移，强降水中心也随着其东移而东移。广西地区的降水随西南涡的加强而加强。
　　 该暴雨过程中西南涡在700 hPa为暖心结构，850 hPa为冷心结构，正涡度区域垂直向上伸展，整个对流层都为正涡度，低层辐合高层辐散的配置有利于对流的发展，强降水的极值中心上空对应着较强的上升运动。涡度收支的计算表明，水平涡度平流项和水平涡度辐散项作用相反，水平涡度平流项在对流层中下层对总涡度基本都是负贡献，水平辐散项在对流层低层对总涡度起直接作用且为正贡献，对流层中高层主要是垂直平流项和扭转项起主要作用。
　　 WRF中尺度数值模式较好的模拟了这次低涡暴雨过程，在此基础上设计了去掉华南、江南丘陵地形与同时去掉云贵高原和华南、江南丘陵地形的试验，表明：在去掉华南、江南丘陵和云贵高原后，主要降水的区域向北移动，强降水中心明显北移，去掉地形后，由地形作用引起的地形降水明显减弱。去掉华南、江南丘陵地形后，没有山地的阻挡作用低空急流更规则集中，低空急流的强度会略增强；低空急流受到的地面摩擦作用减弱，也可使急流增强。去掉云贵高原地形后，云贵高原上空出现较强的东北风，气旋性环流增强，低空急流加强。由于低空急流加强，西南涡南边的偏南风整体增强，低涡增强。同时，500hPa高空槽南移，引起正涡度平流向南移，也造成了西南涡增强。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

1.1西南低涡概述

1.2西南低涡的研究进展

1.2.1西南低涡的形成

1.2.2西南低涡的发展

1.2.3西南低涡的结构

1.2.4西南低涡造成的天气

1.3西南低涡的数值模拟研究

1.4研究内容和方法

1.4.1资料

1.4.2研究内容和方法

第二章降水实况和大尺度环流特征

2.1降水实况

2.2大尺度环流特征

2.3本章小结

第三章西南低涡诊断分析

3.1影响暴雨的主要系统的时间演变

3.1.1西南涡与降水活动

3.1.2高低空急流与降水活动

3.2低涡结构特征

3.2.1热力结构

3.2.2动力结构

3.3涡度收支

3.4本章小结

第四章华南、江南丘陵和云贵高原地形的影响研究

4.1 WRF模式简介

4.2试验方案设计

4.3控制试验模拟结果

4.3.1 24小时降水量

4.3.2 500hPa环流形势场

4.3.3低涡和急流

4.4敏感性试验结果分析

4.4.1削平华南、江南丘陵地形的试验(STLA)

4.4.2削平云贵高原和华南、江南丘陵地形的试验(STLB)

4.5本章小结

第五章总结与展望

5.1全文总结

5.2存在的问题及未来工作展望

参考文献

论文附图

致谢