干侵入對(duì)一次東北冷渦暴雨發(fā)生發(fā)展作用的研究.pdf

1、本文利用NCEP/NCAR1°×1°再分析資料，F(xiàn)Y-2C衛(wèi)星資料及常規(guī)氣象觀測(cè)資料，對(duì)2006年7月20-24日發(fā)生在我國(guó)東北地區(qū)的冷渦暴雨過程進(jìn)行分析，將干侵入問題與東北冷渦暴雨的發(fā)生發(fā)展聯(lián)系起來(lái)，揭示干侵入對(duì)東北冷渦暴雨發(fā)生發(fā)展的作用機(jī)制，為東北冷渦暴雨的預(yù)報(bào)提供理論依據(jù)。論文主要包括四部分內(nèi)容：
　　 首先，對(duì)東北冷渦暴雨個(gè)例進(jìn)行初步探討，主要分析其產(chǎn)生的天氣背景、降水特征、發(fā)生發(fā)展過程以及垂直結(jié)構(gòu)變化。指出：此次東北冷

2、渦過程在21日12UTC前后經(jīng)歷了一次明顯的生消變化，即形成于黑龍江省西部舊冷渦的消亡和黑龍江省北部一個(gè)新冷渦的生成。為此，這里將整個(gè)冷渦過程分為兩個(gè)部分，即19日12UTC-21日12UTC出現(xiàn)的冷渦稱為舊冷渦，21日12UTC-24日12UTC出現(xiàn)的冷渦稱為新冷渦。
　　 其次，對(duì)此次東北冷渦暴雨過程中干侵入作用進(jìn)行了較為詳細(xì)的診斷分析，說(shuō)明了干侵入的分布演變特征，揭示了干侵入對(duì)東北冷渦暴雨的影響過程及作用、干侵入與強(qiáng)降水的

3、配置關(guān)系。結(jié)果表明，此次東北冷渦暴雨過程中干侵入特征明顯。等熵面上各物理量場(chǎng)的演變較好地反映出冷渦過程中干侵入的活動(dòng)特征及其對(duì)冷渦的作用。若用高位渦和低濕的重疊區(qū)表示干侵入?yún)^(qū)，降水落區(qū)主要位于干侵入逆時(shí)針上翹點(diǎn)的前部，也即是降水分布于干侵入?yún)^(qū)前沿且對(duì)應(yīng)于濕度場(chǎng)上的高濕區(qū)內(nèi)。
　　 另外，利用中尺度WRF模式對(duì)此次東北冷渦暴雨過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，并進(jìn)行溫度和風(fēng)場(chǎng)敏感性試驗(yàn)，進(jìn)一步揭示了干侵入對(duì)東北冷渦暴雨的影響?？刂圃囼?yàn)結(jié)果與實(shí)況

4、比較一致，能夠大致反應(yīng)出東北冷渦的基本特征，可用其作為與敏感性試驗(yàn)對(duì)比分析的基礎(chǔ)。溫度敏感性試驗(yàn)與控制試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析表明，由于冷空氣的增強(qiáng)，促使冷渦中心上空干區(qū)內(nèi)的相對(duì)濕度減小、渦度增大。同時(shí)，冷渦中心西側(cè)的北風(fēng)增強(qiáng)，從而促進(jìn)冷渦的發(fā)生發(fā)展，降水也隨之增大。而暖空氣的加入，情況剛好相反。對(duì)風(fēng)場(chǎng)敏感性試驗(yàn)與控制試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析表明，干侵入氣流的增強(qiáng)，可使侵入的空氣變得更加干冷，有利冷渦加強(qiáng)發(fā)展，降水增幅。
　　 最后，通過對(duì)干侵

5、入強(qiáng)度指數(shù)方程及位渦變化方程中各項(xiàng)進(jìn)行對(duì)比分析，說(shuō)明方程中各項(xiàng)作用以及對(duì)東北冷渦發(fā)生發(fā)展的貢獻(xiàn)，揭示干侵入對(duì)冷渦暴雨的機(jī)理。由于干冷空氣的侵入，在冷渦上空出現(xiàn)“上干冷、下暖濕”的對(duì)流不穩(wěn)定層結(jié)，為冷渦的增強(qiáng)創(chuàng)造了有利的條件。干侵入強(qiáng)度指數(shù)大值區(qū)位于對(duì)流層高層，且冷渦強(qiáng)度隨干侵入強(qiáng)度的增強(qiáng)而增強(qiáng)。同時(shí)，冷平流作用不可忽視，其對(duì)干侵入強(qiáng)度指數(shù)的變化起主要作用。高空急流入口區(qū)北側(cè)產(chǎn)生的下沉運(yùn)動(dòng)對(duì)對(duì)流層高層的低濕、高位渦的干冷空氣起到了動(dòng)力下傳

6、的作用。由位渦收支水平分布可知，在低層?xùn)|北冷渦的發(fā)展過程中，非絕熱加熱率、水平平流位渦趨勢(shì)以及非平流的位渦趨勢(shì)對(duì)低層位渦的增強(qiáng)做正的貢獻(xiàn)，有利于低層冷渦的發(fā)展。而垂直平流位渦趨勢(shì)剛好相反。對(duì)位渦收支的垂直分布分析表明，水平平流位渦主要是在對(duì)流層低層和高層對(duì)位渦發(fā)展有正的貢獻(xiàn)；而垂直平流位渦是在中層使位渦增強(qiáng)；非平流引起的位渦變化主要是在低層；由平流和非平流引起的總位渦趨勢(shì)增大，促使冷渦加強(qiáng)發(fā)展。
　　 論文結(jié)尾提出了干侵入對(duì)東北