中国东南沿海冬季渐近线型锋生辐合线及其强降水的发展机制

论文摘要

基于中国东南沿海冬季强降水的统计分析,采用EOF、REOF、North检验等方法对2011—2016年冬季(12、1、2月)欧洲中期天气预报中心降水资料进行分类,选取位于内陆的第1、第4 REOF模态,对该两模态的降水样本进行合成分析,合成的降水中心与东南沿海福建的多年统计暴雨中心吻合。与强降水相配合,1 000 hPa上有自北向南的渐近线型辐合气流,并伴有锋区,从而形成天气尺度渐近线型锋生辐合线,强降水位于辐合轴线左侧气旋式风切变处。这是一类以前未曾受到关注和讨论的东南沿海地区冬季暴雨系统。利用客观判定方法和建立系统坐标系,以确认并诊断该系统的结构。在冷干少雨、低层盛行偏北风的冬季,此类系统兼有锋区热力抬升与辐合气流动力抬升,在雨区形成旺盛的上升运动;同时,通过辐合线正交风分量将邻近的海面水汽汇集到降水区,与中高层副高边缘偏南气流相向而行,构成较为深厚的交汇式水汽输送层;通过非绝热加热,形成深厚的热力对流不稳定,并通过干区向湿气团下楔入,形成下干上湿的湿动力不稳定,以及假相当位温随高度增加而递减,形成上暖湿、下冷干的对流不稳定层。因此,该系统对冬季强降水的发生发展及落区具有重要影响。通过WRF模式的模拟结果探讨环境热力机制的影响,结果显示,凝结潜热加热可影响辐合线的辐合位置和强度、锋生区的位置及强度,进而影响系统的活跃程度。中层潜热加热抑制平流感热冷却进入暖气团,维持降雨区的热力不稳定和降水强度。渐近线型锋生辐合线有利于东南沿海冬季大范围降水出现暴雨,其中凝结潜热释放具有重要贡献。

论文目录

• 1 资料和方法
• 2 东南沿海冬季强降水分型
•   2.1 东南沿海地区冬季强降水统计特征
•   2.2 东南沿海地区冬季强降水分类及标准
• 3 两模态环流及关键系统特征
•   3.1 两模态冬季渐近线型锋生辐合线及其强降水特征
•   3.2 渐近线型锋生辐合线系统的客观判定
•   3.3 冬季东南沿海渐近线型锋生辐合线系统合成特征
•     3.3.1 环流背景
•     3.3.2 垂直上升运动
•     3.3.3 非绝热加热
•     3.3.4 湿动力特征
•     3.3.5 对流不稳定
• 4 热力作用对两类冬季渐近线型锋生辐合线影响机制模拟
•   4.1 试验参数与模拟验证
•   4.2 热力作用对两模态渐近线型锋生辐合线动力结构的影响
•   4.3 热力作用对两模态渐近线型锋生辐合线热力结构的影响
•   4.4 热力作用对降水的影响
• 5 结论与讨论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王坚红,曲梓祎,李洪利,黄志刚,张翠艳,苗春生

关键词: 中国东南沿海冬季强降水,渐近线型锋生辐合线,交汇式水汽输送层,数值模拟,热动力机制

来源: 大气科学学报 2019年06期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 气象学

单位: 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,南京信息工程大学海洋科学学院,锦州市气象局,福建省气象服务中心

基金: 国家自然科学基金资助项目(41276033,41805033)

分类号: P458.121

DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20181006003

页码: 902-915

总页数: 14

文件大小: 3388K

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