2014年3月19日冰雹天气发生的分析与数值模拟

摘要

冰雹天气作为一种致灾性很强的固态降水过程，对工农业生产有着很大的影响，为了深入了解冰雹天气过程的生成、发展的影响机制，本文选取了一次强烈的冰雹天气过程进行分析，并通过数值模拟来分析其云微物理结构特点，进而研究此次过程的具体成因和作用机理。
　　选取的冰雹天气过程发生2014年3月19日傍晚，初春时节冷暖空气相互交汇频繁，北方冷空气南下与南方暖湿空气相交汇，进而形成的冷锋锋面系统，此次天气过程就是在此环流背景下产生的锋面暖区冰雹大风天气。利用地面自动站资料的实况分析表明，地面出现并明显维持有一条辐合线，强烈的辐合引起了剧烈的上升运动;同时由于冷空气南下导致大气可含水量降低，相对湿度显著提高，暖湿空气的上升运动引发降水和冰雹天气。
　　利用温州、台州地区的雷达资料所做的雷达反射率图及其垂直剖面上，观察到了有界弱回波区等表征冰雹天气的显著特征，并分析探讨了利用雷达反射率所计算的强冰雹指数(SHI)对冰雹过程的指示意义。
　　通过WRF数值模拟对此次过程进行了进一步的中尺度分析，并通过对云微物理结构的分析进而分析冰雹的成因和影响机制。在模拟结果中，云层中的冰晶、水滴的含量和分布情况，为冰雹提供了充足的来源。但是由于缺少相关的碰并机制，云层中大量的冰晶粒子并未有效形成雹粒，导致地面并无降雹产生。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 课题背景

1．2 研究现状

1．3 本文的工作

1．4 本文的创新点

1．5 本文的结构组织

2 资料来源和介绍

2．1 资料来源

2．2 资料基本处理

3 2014年3月19日冰雹过程分析

3．1 近年来台州附近地区的冰雹发生情况

3．2 个例简介

3．3 大尺度环境背景场

3．4 地面观测实况

3．4．1 降水、冰雹和大风实况

3．4．2 地面气象要素分析

3．5 雷达资料特征

3．6 中尺度分析

3．7 强冰雹指数

3．7．1 强冰雹指数介绍

3．7．2 强冰雹指数分析

3．8 本章小结

4 冰雹个例模拟

4．1 WRF模式简介

4．2 方案设计

4．3 模拟试验结果对比

4．3．1 降水对比

4．3．2 环境背景场对比

4．3．3 地面风场、雷达反射率对比

4．4 中尺度分析

4．5 云微物理分析

4．5．1 云冰分析

4．5．2 云水分析

4．6 触发机制探讨

4．6．1 热力条件

4．6．2 动力条件

4．7 本章小结

5 总结和研究展望

参考文献

作者简历