ISSN 1004-4965

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梅雨锋强降水与低空急流日变化的观测分析和数值模拟

周静 郑永骏 苗春生 罗亚丽

周静, 郑永骏, 苗春生, 罗亚丽. 梅雨锋强降水与低空急流日变化的观测分析和数值模拟[J]. 热带气象学报, 2017, 33(5): 750-761. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.05.018
引用本文: 周静, 郑永骏, 苗春生, 罗亚丽. 梅雨锋强降水与低空急流日变化的观测分析和数值模拟[J]. 热带气象学报, 2017, 33(5): 750-761. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.05.018
Jing ZHOU, Yong-jun ZHENG, Chun-sheng MIAO, Ya-li LUO. THE CHARACTERISTICS AND NUMERICAL SIMULATION OF DIURNAL VARIATIONS OF LOW-LEVEL JET AND MEIYU FRONT HEAVY RAINFALL[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2017, 33(5): 750-761. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.05.018
Citation: Jing ZHOU, Yong-jun ZHENG, Chun-sheng MIAO, Ya-li LUO. THE CHARACTERISTICS AND NUMERICAL SIMULATION OF DIURNAL VARIATIONS OF LOW-LEVEL JET AND MEIYU FRONT HEAVY RAINFALL[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2017, 33(5): 750-761. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.05.018

梅雨锋强降水与低空急流日变化的观测分析和数值模拟

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.05.018
基金项目: 

国家自然科学基金项目 91437104

国家973项目 2012CB417202

公益性行业(气象)科研专项 GYHY201406008

留学人员科技活动项目 1540409921

详细信息
    通讯作者:

    苗春生,男,内蒙古自治区人,教授,主要从事大气中小尺度动力学研究。E-mail: csmiao@nuist.edu.cn

  • 中图分类号: P458.1.21.1

THE CHARACTERISTICS AND NUMERICAL SIMULATION OF DIURNAL VARIATIONS OF LOW-LEVEL JET AND MEIYU FRONT HEAVY RAINFALL

  • 摘要: 利用地面加密自动站逐小时观测资料和ERA-Interim再分析资料,分析了2011年6月江淮流域的5次强降水过程和西南低空急流的日变化特征。发现强降水的日变化与西南低空急流的日变化一致:02—08时增强,14时减弱。这主要是由于夜间边界层内的惯性振荡,导致西南低空急流增强从而使得梅雨锋水汽通量辐合增强,降水增强;而白天由于边界层混合摩擦力增大,致使西南低空急流减弱或消失,降水减弱。WRF数值模拟试验不仅重现了观测的日变化特征,而且证实了江淮暴雨和西南低空急流的日变化主要是由非地转风的日变化造成:白天边界层混合强,风为次地转;而夜间边界层混合消失,气压梯度力和科氏力平衡的惯性振荡使得风为超地转

     

  • 图  1  2011年6月江淮流域5次降水过程的平均24小时降水分布(彩色填色,单位:mm,灰色填色为地形高度,单位:km,下同)(a~e)以及这5次降水过程达到暴雨和大暴雨的站点数统计(f)

    a. 4日02时—5日02时;b. 5日08时—6日20时;c. 9日02时—10日20时;d. 13日20时—15日20时;e. 17日02时—19日08时。

    图  2  2011年6月江淮流域的5次降水过程的区域(110~122 °E,26~35 °N)平均小时降水量分布

    单位:mm。黑圆圈中的数字表示第几次降水过程,两条虚黑线之间表示一次降水过程。

    图  3  2011年6月江淮流域的5次降水过程的850hPa等风速线(红色实线,单位:m/s)和地面6小时累积降水(以图左上角所标时间为中心的前、后3小时累积降水,彩色阴影,单位:mm)

    图左上角标注的ddhh表示dd日hh时,下同。

    图  4  图 3中黑色长方形框内(水平风速≥12 m/s)的前12小时(前一天20时,灰实线)、前6小时(02时,灰虚线)、当前时刻(08时,黑实线)及后6小时(14时,黑虚线)的区域平均水平风速垂直廓线

    图  5  图 4,但为850 hPa区域平均的实际风(黑实线)与地转风(灰实线)的日变化单位:m/s。

    图  6  图 3,但为850 hPa的水汽通量散度(阴影,单位:g/(s·cm2·hPa))和等风速线(红色,单位:m/s)、风向量(长杆代表 5 m/s)

    图  7  WRF模拟区域的地形高度(阴影,黑色框表示第2重嵌套区域的边界,a)和控制试验(b)、敏感试验(c)模拟的2011年6月14日02时的到达地表向下太阳短波辐射通量单位:w/m2

    图  8  2011年6月13日20时—15日20时的区域(110~122 °E,26~35 °N)平均的观测(黑实线)、控制试验(黑虚线)和敏感试验(灰实线)的逐小时降水单位:mm。

    图  9  2011年6月13日20时—15日20时的区域(110~122 °E,26~35 °N)平均的观测(OBS)、控制试验(CTL)和敏感试验(SEN)的风速的垂直时间分布

    图  10  2011年6月13日20时—15日20时的控制试验(CTL)和敏感试验(SEN)的水平运动方程的倾向项(黑实线)、水平平流项(黑虚线)、非地转风项(灰实线)和残差项(灰虚线)投影到急流轴方向的分量随时间的变化

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出版历程
  • 收稿日期:  2016-04-30
  • 修回日期:  2016-07-05
  • 刊出日期:  2017-10-01

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