利用实况资料和再分析资料,结合WRF(weather research and forecasting)模式对南通一次极端大风过程进行诊断分析及数值模拟。分析了该个例发生的天气形势背景和系统的水平、垂直结构,探究大风天气成因,并进一步对比不同参数化方案的模...利用实况资料和再分析资料,结合WRF(weather research and forecasting)模式对南通一次极端大风过程进行诊断分析及数值模拟。分析了该个例发生的天气形势背景和系统的水平、垂直结构,探究大风天气成因,并进一步对比不同参数化方案的模拟效果。结果表明:1)大风过程发生在高空深厚冷涡和地面强暖湿低压的环流背景下,上空存在不稳定层结和不稳定能量的累积;雷暴大风在12—13时经历了发展、成熟、消散3个阶段,飑线以碎块型的方式形成。2)3种微物理方案中,MG方案模拟出更大面积的层云、强回波和极端大风,模拟的最大地面阵风为44.47 m·s^(-1)。Lin方案较好地模拟出飑线的演变过程和垂直结构特征,模拟的最强上升气流达23.55 m·s^(-1),下沉气流达-13.21 m·s^(-1)。3)水平方向上,雷暴大风附近存在成熟的飑线地面中尺度系统,地面存在深厚冷池出流、变压梯度大值区和冷锋过境,它们共同促进了地面大风的生成。4)垂直方向上,对流单体上空高层辐散、低层辐合,存在强上升气流和水汽潜热释放;后侧的干空气蒸发和粒子的拖曳加强下沉运动,配合地面冷池出流和辐散气流,造成了极端大风天气。展开更多
利用Weather Research and Forecasting(WRF)中尺度数值模式,结合常规观测资料、地面加密自动气象站资料、云迹风等资料较好地模拟了2006年6月10日严重影响浙江的一次强飑线演变过程,得到了与实况比较接近的飑线中尺度特征,结果表明:强...利用Weather Research and Forecasting(WRF)中尺度数值模式,结合常规观测资料、地面加密自动气象站资料、云迹风等资料较好地模拟了2006年6月10日严重影响浙江的一次强飑线演变过程,得到了与实况比较接近的飑线中尺度特征,结果表明:强对流活动与边界层内的中尺度辐合有密切联系,除了雷暴出流在其前沿形成的阵风锋外,还模拟得到了宁波东部地区的中尺度气流辐合线(简称宁东辐合线);宁东辐合线呈现出明显的西干东湿、东侧上湿下干和弱的稳定层结特征,其存在阻挡了边界层顶强不稳定的东传;在宁东辐合线东侧的山谷地带,近地面形成一个尺度仅为10～20km的中尺度垂直闭合环流,该环流导致地面弱的东风气流又反过来加强了宁东辐合线。当之前已存在的雷暴出流形成的阵风锋辐合线与宁东局地辐合线相遇时,形成一条新的阵风锋,边界层之上的湿度显著增强,强不稳定得到逐步释放,加剧了对流的爆发,天气现象进一步加重。展开更多
2009年6月3日在我国河南发生了历史罕见的强飑线天气过程,造成了严重的人员伤亡和灾害。为了解此次飑线天气的特征和产生的机理,本文采用卫星、雷达及地面加密观测资料,结合中尺度WRF(Weather Research and Forecasting)数值模式,研究...2009年6月3日在我国河南发生了历史罕见的强飑线天气过程,造成了严重的人员伤亡和灾害。为了解此次飑线天气的特征和产生的机理,本文采用卫星、雷达及地面加密观测资料,结合中尺度WRF(Weather Research and Forecasting)数值模式,研究了此次飑线产生的天气背景、宏微观结构特征及造成灾害性大风的机理。结果表明,此次飑线过程的主要影响系统是东北冷涡,其后部横槽引导的南下冷空气与西南暖湿气流在河南新乡南部一带交汇促发强对流过程,最后演变为飑线。但由于低层西南风偏弱,水汽条件不足,飑线发生的环境较为干冷。飑线产生区大气处于条件性不稳定状态,对流有效位能(CAPE,Convective Available Potential Energy)在1300J/kg左右,并具有适平的垂直风切变。地面气象场显示飑线具有相对冷湿的雷暴高压和强冷池,飑线过程产生的灾害性天气以大风而非强降水为主。数值模式结果显示飑线下沉气流的最大值仅为-13m/s,而地面风速最大值达到35m/s,是最大下沉气流的2.7倍。进一步的数值敏感试验表明,降水粒子的蒸发和融化冷却过程对降低地面温度和产生地面强风速具有重要影响,其中雨水蒸发过程产生的最大等效冷却率为-3K/min,远大于霰融化冷却率-0.7K/min,因此雨水蒸发过程是影响冷池强度的关键因素,而地面强冷池在此次飑线灾害性大风的产生中具有重要作用。展开更多
文摘利用实况资料和再分析资料,结合WRF(weather research and forecasting)模式对南通一次极端大风过程进行诊断分析及数值模拟。分析了该个例发生的天气形势背景和系统的水平、垂直结构,探究大风天气成因,并进一步对比不同参数化方案的模拟效果。结果表明:1)大风过程发生在高空深厚冷涡和地面强暖湿低压的环流背景下,上空存在不稳定层结和不稳定能量的累积;雷暴大风在12—13时经历了发展、成熟、消散3个阶段,飑线以碎块型的方式形成。2)3种微物理方案中,MG方案模拟出更大面积的层云、强回波和极端大风,模拟的最大地面阵风为44.47 m·s^(-1)。Lin方案较好地模拟出飑线的演变过程和垂直结构特征,模拟的最强上升气流达23.55 m·s^(-1),下沉气流达-13.21 m·s^(-1)。3)水平方向上,雷暴大风附近存在成熟的飑线地面中尺度系统,地面存在深厚冷池出流、变压梯度大值区和冷锋过境,它们共同促进了地面大风的生成。4)垂直方向上,对流单体上空高层辐散、低层辐合,存在强上升气流和水汽潜热释放;后侧的干空气蒸发和粒子的拖曳加强下沉运动,配合地面冷池出流和辐散气流,造成了极端大风天气。
文摘利用Weather Research and Forecasting(WRF)中尺度数值模式,结合常规观测资料、地面加密自动气象站资料、云迹风等资料较好地模拟了2006年6月10日严重影响浙江的一次强飑线演变过程,得到了与实况比较接近的飑线中尺度特征,结果表明:强对流活动与边界层内的中尺度辐合有密切联系,除了雷暴出流在其前沿形成的阵风锋外,还模拟得到了宁波东部地区的中尺度气流辐合线(简称宁东辐合线);宁东辐合线呈现出明显的西干东湿、东侧上湿下干和弱的稳定层结特征,其存在阻挡了边界层顶强不稳定的东传;在宁东辐合线东侧的山谷地带,近地面形成一个尺度仅为10～20km的中尺度垂直闭合环流,该环流导致地面弱的东风气流又反过来加强了宁东辐合线。当之前已存在的雷暴出流形成的阵风锋辐合线与宁东局地辐合线相遇时,形成一条新的阵风锋,边界层之上的湿度显著增强,强不稳定得到逐步释放,加剧了对流的爆发,天气现象进一步加重。
文摘2009年6月3日在我国河南发生了历史罕见的强飑线天气过程,造成了严重的人员伤亡和灾害。为了解此次飑线天气的特征和产生的机理,本文采用卫星、雷达及地面加密观测资料,结合中尺度WRF(Weather Research and Forecasting)数值模式,研究了此次飑线产生的天气背景、宏微观结构特征及造成灾害性大风的机理。结果表明,此次飑线过程的主要影响系统是东北冷涡,其后部横槽引导的南下冷空气与西南暖湿气流在河南新乡南部一带交汇促发强对流过程,最后演变为飑线。但由于低层西南风偏弱,水汽条件不足,飑线发生的环境较为干冷。飑线产生区大气处于条件性不稳定状态,对流有效位能(CAPE,Convective Available Potential Energy)在1300J/kg左右,并具有适平的垂直风切变。地面气象场显示飑线具有相对冷湿的雷暴高压和强冷池,飑线过程产生的灾害性天气以大风而非强降水为主。数值模式结果显示飑线下沉气流的最大值仅为-13m/s,而地面风速最大值达到35m/s,是最大下沉气流的2.7倍。进一步的数值敏感试验表明,降水粒子的蒸发和融化冷却过程对降低地面温度和产生地面强风速具有重要影响,其中雨水蒸发过程产生的最大等效冷却率为-3K/min,远大于霰融化冷却率-0.7K/min,因此雨水蒸发过程是影响冷池强度的关键因素,而地面强冷池在此次飑线灾害性大风的产生中具有重要作用。
