ISSN 1004-4965

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“0812”关中盛夏突发性暴雨中尺度特征分析

张雅斌 马晓华 薛谌彬 冉令坤

张雅斌, 马晓华, 薛谌彬, 冉令坤. “0812”关中盛夏突发性暴雨中尺度特征分析[J]. 热带气象学报, 2017, 33(2): 187-200. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.02.005
引用本文: 张雅斌, 马晓华, 薛谌彬, 冉令坤. “0812”关中盛夏突发性暴雨中尺度特征分析[J]. 热带气象学报, 2017, 33(2): 187-200. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.02.005
Ya-bin ZHANG, Xiao-hua MA, Shen-bin XUE, Ling-kun AN. MESOSCALE CHARACTERISTIC ANALYSIS ON THE '0812' ABRUPT RAINSTORM AT GUANZHONG IN MIDSUMMER[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2017, 33(2): 187-200. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.02.005
Citation: Ya-bin ZHANG, Xiao-hua MA, Shen-bin XUE, Ling-kun AN. MESOSCALE CHARACTERISTIC ANALYSIS ON THE "0812" ABRUPT RAINSTORM AT GUANZHONG IN MIDSUMMER[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2017, 33(2): 187-200. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.02.005

“0812”关中盛夏突发性暴雨中尺度特征分析

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.02.005
基金项目: 

中国气象局预报员专项 CMAYBY2017-074

陕西省社会发展攻关项目 2013K13-04-04

国家科技基础性工作专项 2013FY112500

详细信息
    通讯作者:

    张雅斌,男,陕西省人,博士,主要从事天气预报、信号与信息处理的研究。E-mail:ddusa@yeah.net

  • 中图分类号: P458.1.21.1

MESOSCALE CHARACTERISTIC ANALYSIS ON THE "0812" ABRUPT RAINSTORM AT GUANZHONG IN MIDSUMMER

  • 摘要: 基于WRF模式多普勒雷达同化预报、1 °×1 °的NCEP再分析资料、云图TBB和本地加密观测资料,对2014年8月12日关中地区突发性暴雨过程(“0812”暴雨)进行诊断分析。结果表明:同化C波段雷达资料能有效提升WRF对此次突发性暴雨的预报能力。受中高层北部冷空气侵入和低层冷式切变南压的影响,在“0812”暴雨期间,关中的北部和东部的地面切变辐合线附近先后出现了南北向和东西向的中β尺度重力波,波动持续约4 h、波长约60 km。当北部波动向南传播发展与东部波动合并之后,重力波快速消散,强降水结束。暴雨发生前,波动区的垂直上升速度、雨水含量中心强度和发展高度均迅速达到最大,陕北地区对流层中上部的正湿位涡显著向南下滑至关中上空,出现了有利于中尺度波动发展的湿位涡波列结构,暴雨中心近地层的正湿位涡和垂直梯度异常增大。200 hPa高空急流区南侧、关中西部垂直风切变显著增大及其东移南压为中尺度波动快速发展、传播提供了能量。500 hPa内蒙古中部天气尺度横槽发展东移、引导中低层偏北路冷空气南压,是突发性暴雨的直接影响系统。850 hPa的比湿突增为暴雨提供了热力、水汽条件。近地层显著东南风、不稳定扰动增大和地面切变线是暴雨的有利动力、触发条件;在地面切变线西端附近,3 h变压场出现显著中尺度波动特征。“0812”暴雨与典型盛夏暴雨差异明显:西太平洋副热带高压远离大陆、东南沿海无台风活动,关中低层出现西北路水汽输送,强降雨区周边700 hPa以上深厚位势稳定层结、近地层不稳定层结垂直叠置有利于重力波动发展传播,中尺度对流云团高度低,雷达强降水回波主要位于低层西北风和东北风之间的冷式切变区。

     

  • 图  1  8月12日08—20时降雨量(a)和暴雨中心逐小时雨量变化(b)

    单位:mm。

    图  2  8月12日10时(a)和20时(b)的不同化雷达资料的WRF累积雨量预报

    单位:mm。

    图  3  8月12日10时(a)和20时(b)的同化雷达资料的WRF累积雨量预报

    单位:mm。

    图  4  8月12日10时(a)和20时(b)500 hPa高度 (细线,单位:dagpm) 和700 hPa风场 (风杆,单位:m/s)

    图  5  8月12日08时 (a) 和10时 (b) 基于WRF雷达资料同化的700 hPa风场(风杆, 单位: m/s)和组合反射率(阴影,单位:dBz)

    图  6  8月12日08时 (a) 和10时 (b) 的TBB分析

    单位:℃。

    图  7  8月12日08时850 hPa假相当位温(细线,单位:K)及500与850 hPa位温差(阴影,单位:K,a)和西安TlnP图(b)

    图  8  8月12日10时850 hPa的水汽通量(矢量,单位:g/(cm·hPa·s) 和水汽通量散度(阴影,单位:10-7 g/(cm2·hPa·s))(a) 和区域平均水汽通量(矢量,单位:g/(cm·hPa·s))、水汽通量散度(细线,单位:10-7 g/(cm2·hPa·s))及相对湿度(阴影,单位:%)时间(世界时)-高度剖面 (b)

    图  9  基于WRF同化雷达资料的8月12日08时沿暴雨中心涡度(阴影,单位:10-5 s-1)和散度(细线,单位:10-5 s-1)(a) 和风场(v, 5w合成)、垂直速度(细线,单位:m/s)及雨水含量(阴影,单位:g/kg)(b) 的纬度-高度剖面

    图  10  图 9,但为8月12日09时

    图  11  图 9,但为8月12日10时

    图  12  8月11日20时(a)和12日08时(b)沿暴雨中心的湿位涡 (细线,单位:PVU、假相当位温阴影,单位:K) 和风场(风杆,单位:m/s)的纬度-高度剖面1 PVU=1.0×10-6 (m2·K)/(s·kg)。

    图  13  8月12日08时(a,三角处为西安)和11时(b)的自动站风场(风杆,单位:m/s)、3 h雨量(阴影,单位:mm/h)与3 h变压(细线,单位:10-1 hPa)分析

    图  14  8月12日08时(a)和14时(b)的200与850 hPa垂直风切变分布 (等值线,单位:m/s) 及其时间增量 (阴影,单位:m/s)

    a、b中时间增量分别为12 h和6 h。

    图  15  8月12日10时500 hPa(a)和11时700 hPa(b)的涡度(阴影)和散度(细线)单位:10-5 s-1,“+”处为礼泉和西安。

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出版历程
  • 收稿日期:  2015-11-04
  • 修回日期:  2016-12-23
  • 刊出日期:  2017-04-01

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