江淮流域持续性暴雨过程的中期形成机制初析

摘要

江淮流域持续性暴雨过程是造成大范围洪涝的高影响天气事件，了解导致此类事件的全球和区域影响，对改进其预报是十分必要的。本文采用1951-2004年共54年全国日降水观测和NCEP/NCAR再分析资料，首先利用天气统计分析方法，揭示其天气气候特征；然后采用相关与合成分析相结合的方法，普查过程发生前30天内的中期信号，揭示其时空分布特征和天气学含义，并通过信号间链接关系的研究，初步构建江淮流域持续性暴雨过程中期形成机制的概念模型。
　　 江淮流域持续性暴雨过程存在三条中期信号链：“赤道太平洋信号链”源自过程前4-3周赤道东太平洋中高层暖高压异常，通过纬向遥相关向西传播，先后影响前3周澳大利亚附近中高层气旋性低槽发展和前2周中西亚地区气旋性低槽发展，最后影响前1周我国东南沿海副热带高压的加强西伸北抬；“南印度洋信号链”源自前4周南美洲东南侧极涡外缘深厚气旋性冷低压槽发展，它与澳大利亚低槽发展一起，通过能量频散促使前3周马达加斯加岛南侧气旋性低槽加强，该特征通过纬向风的经向遥相关引起中欧和中西亚分别出现反气旋性和气旋性风切变加强；上述两条信号链分别向中西亚传递的影响，激发“欧亚信号链”：前2周中西亚中高层气旋性低槽发展，能量快速向东频散，引起欧亚经向环流加强，我国东部沿海和白令海南侧低槽均随之发展，在过程前2-1周出现一次显著的欧亚波列发展过程。
　　 欧亚波列结束前后伴随出现明显的环流调整：中高纬白令海南侧低槽明显西退，促使鄂霍茨克海阻高的形成和稳定；在中纬度中西亚低槽逐渐东移并在巴尔克斯湖附近稳定下来，与减弱西退的东部沿海低槽趋于气旋性打通，形成宽平槽区，有利于弱冷空气频繁东移偏北南下；在副热带，随着我国东部沿海低槽减弱北抬，促使下游中低层西太平洋副高及其西缘的偏南风低空急流西伸加强，同时上游高层青藏高压及其东缘偏北大风东扩，二者在我国东南地区垂直重叠，导致经向垂直环流加强，其低空急流带来的暖湿空气与华北频繁南下的弱冷空气稳定交汇于江淮流域，形成持续性强雨带。显然上述欧亚波列结束前后伴随的环流调整的结果正是导致了有利于持续性暴雨产生的稳定环流特征的形成。
　　 本文最后选取1991年一次江淮持续性暴雨过程个例，根据过程前2-1周欧亚波列信号特征设计流场扰动进行初值集合模拟试验，结果表明：持续性强降水及其环流背景的模拟对于欧亚波列信号区的初始扰动是敏感的，该扰动对模拟环流的后继影响，确与持续性暴雨期间稳定环流特征的建立和维持有密切关系。

目录

文摘

英文文摘

致谢

1 绪论

1.1 大型天气事件中期形成过程和影响机制研究的指导思想

1.2 与东亚夏季风降水密切相关的若干季节内低频遥相关现象

1.3 区域气候数值模拟的研究应用

1.4 本文所要研究的主要问题和内容

2 资料及方法

2.1 整体思路

2.2 资料和预处理

2.3 方法

3 江淮流域持续性暴雨过程的天气气候特征

3.1 我国持续性暴雨过程天气气候特征简析

3.2 江淮流域持续性暴雨过程的特征简析

3.3 本章小结

4 江淮流域持续性暴雨过程中期信号的时空分布特征和天气学含义

4.1 中期信号的总体特征分析

4.2 关键信号的确定和时空分布特征

4.3 关键区中期信号的天气学特征

4.4 本章小结

5 中期信号影响机制初析

5.1 关键信号间影响链的确定

5.2 信号链内信号传递和链间信号衔接机制

5.3 本章小结--中期信号影响机制的概念模型

6 典型个例的中期数值模拟试验

6.1 个例选取和模拟设计

6.2 不同初始时刻的模拟试验

6.3 初始扰动集合模拟试验

6.4 本章小结

7 结论

7.1 主要结论

7.2 创新点

7.3 存在问题

参考文献

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