一次冰雹过程及雹云物理结构的数值模拟研究

摘要

利用常规高空、地面观测资料和多普勒雷达资料,采用中尺度数值模式(WRF),对发生在浙江省的一次冰雹天气过程进行了综合分析和数值模拟,从气流、温度结构以及雹云中的各类微观物理量的时空变化分析了此次冰雹过程的宏微观演变特征及形成机制.结果表明,该次强对流天气是在大尺度动力不稳定、热力不稳定的环境场和上于下湿的不稳定层结下发生发展的,边界层中尺度辐合线作为抬升触发机制释放不稳定能量.模式模拟得到的地面累积降水和雷达反射率因子与实况基本符合;模拟的水汽辐合区、能量锋区以及雷达反射率因子高值区接近辐合线.模拟的雹云属多单体风暴,具有明显的合并发展特征;霰(雹胚)通过雪晶的碰冻过程及过冷雨滴冻结产生,后碰并增长转化形成冰雹,冰雹通过碰冻过冷水滴和碰撞收集冰雪晶快速增长,最终降落至地面.其中,雹云内的过冷雨水累积带对霰及雹的产生及增长至关重要.