鄱阳湖对降水强度减弱的物理过程的数值模拟研究

摘要

为量化分析研究湖泊对局地降水强度及性质的影响,基于WRF3.8版本中尺度数值模式及NCEP/NCAR提供的1°×1°时间间隔为6 h的FNL分析资料,进行控制性试验、湖泊陆面化的敏感性试验,对2011年6月14—15日鄱阳湖附近强降水的高值中心开展分析.结果表明:鄱阳湖水体下垫面白天作为"冷源",对其附近100 km的水平范围、800 m的垂直厚度大气的温度有明显的"降温"调节作用.这种热力条件减弱影响了对流层中低层上升运动的强度与持续时间,造成降水强度减弱、降水时长缩短,最终减少了湖泊附近10％左右的累积雨量;鄱阳湖水体下垫面仅能提高边界层大气水汽的饱和程度(相对湿度),但"降低"了水汽的绝对含量(比湿),是湖泊陆面化后的敏感性试验比控制性试验降水中心强度更大、强降水范围更广的原因之一;湖泊水体下垫面通过"降低"边界层大气温度与绝对湿度,从而使大气具有比敏感性试验更弱的对流有效位能,大气低层(1000～850 hPa)具有更弱的对流不稳定度,探空反映控制性试验近地层有浅薄逆温结构,其比湖泊陆面化敏感性试验具有更低的CAPE,最终减弱控制性试验降水的对流性质.总体而言,鄱阳湖水体下垫面通过调节边界层大气的温度与绝对湿度,从而改变大气低层的环境条件,并影响初始抬升气块的温湿条件,延缓并减弱垂直运动的持续时间与强度,减弱湖泊附近低层的对流,对大气加热有45％的抑制率,最终减小降水强度与范围.