ISSN 1004-4965

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长江流域一次大暴雨过程的低空急流形成和影响机制分析

吴哲珺 包云轩 朱霆 葛晶晶

吴哲珺, 包云轩, 朱霆, 葛晶晶. 长江流域一次大暴雨过程的低空急流形成和影响机制分析[J]. 热带气象学报, 2019, 35(3): 409-422. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.038
引用本文: 吴哲珺, 包云轩, 朱霆, 葛晶晶. 长江流域一次大暴雨过程的低空急流形成和影响机制分析[J]. 热带气象学报, 2019, 35(3): 409-422. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.038
Zhe-jun WU, Yun-xuan BAO, Ting ZHU, Jing-jing GE. STUDY ON THE MECHANISM OF LOW-LEVEL JET IN A HEAVY RAINFALL IN THE YANGTZE RIVER BASIN[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2019, 35(3): 409-422. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.038
Citation: Zhe-jun WU, Yun-xuan BAO, Ting ZHU, Jing-jing GE. STUDY ON THE MECHANISM OF LOW-LEVEL JET IN A HEAVY RAINFALL IN THE YANGTZE RIVER BASIN[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2019, 35(3): 409-422. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.038

长江流域一次大暴雨过程的低空急流形成和影响机制分析

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.038
基金项目: 

江苏省科技支撑计划 BE2015732

江苏省气象局北极阁基金 BJG201404

详细信息
    通讯作者:

    包云轩,男,江苏省人,教授,博士,研究方向为交通气象、大气环境、气象与农业防灾减灾。E-mail: baoyunxuan@163.com

  • 中图分类号: P426.62

STUDY ON THE MECHANISM OF LOW-LEVEL JET IN A HEAVY RAINFALL IN THE YANGTZE RIVER BASIN

  • 摘要: 利用WRF模式对2016年6月30日—7月6日长江流域的一次大暴雨天气过程中的低空急流进行数值模拟,在成功模拟低空急流基础上,分析此次急流过程中可能的影响机制;同时对地形高度进行敏感性试验,分析地形因素对此次低空急流可能的影响。(1)此次低空急流发生时,东侧为西太平洋副热带高压,西侧则为西南涡。这种“东高西低”的高低压配置为低空急流的形成与发展提供了有利的背景场。(2)高空急流和低空急流的耦合作用是低空急流发展的一个重要背景条件。(3)垂直方向高空动量不断下传为低空系统的发展提供了动力支持,是低空急流发生的一个重要条件。(4)逆温和垂直风切变之间的正反馈机制是低空急流形成与加强的因素之一。(5)山体在急流生成及发展过程中对气流有摩擦和阻挡作用,这种阻挡作用随着山体地形高度的增加而有所加强,同时山脉的走向会改变原始的风向,使得急流前端超前或滞后。青藏高原有强背风波效应,它的绕流和挤压作用会使得低空气流表现为狭长的带状,使动量更加聚集从而风速增加形成低空急流。

     

  • 图  1  2016年6月30日08时—7月6日08时长江流域沿线城市24 h降水量观测值分布    单位:mm

    图  2  2016年7月1日02时(a、b)、08时(c、d)、14时(e、f)观测(a、c、e)和模拟(b、d、f)的雷达回波    单位:dBz

    图  3  2016年7月1日02—08时(a、b)、08—14时(c、d)、14—20时(e、f)观测(a、c、e)和模拟(b、d、f)的6 h累计降水量    单位:mm

    图  4  观测的2016年6月30日02时(a、c)和08时(b、d)500 hPa(a、b)、700 hPa(c、d)位势高度(粉色实线,单位:gpm)和温度(蓝色线,单位:℃)

    a、b中,棕色线为槽线,红色线为副热带高压线。

    图  5  模拟的7月1日02时(a)、08时(b)200 hPa高空急流(阴影,单位:m/s)、风矢量(箭头,单位:m/s)及散度(紫线,单位:10-5 s-1);模拟的7月1日02时(c)、08时(d)850 hPa低空急流(阴影,单位:m/s)、风矢量(箭头,单位:m/s)及散度(紫线,单位:10-5 s-1);c、d中红线、黄线为两个剖面线;e.高低空急流耦合示意图

    图  6  模拟的2016年6月30日20时(a)、7月1日02时(b)、7月1日08时(c)、7月1日14时(d)沿图 5中红线剖面低空急流的水平风(阴影,单位:m/s)及垂直气流速度乘以5倍后风场(黑色箭头,单位:m/s);模拟的2016年6月30日20时(e)、7月1日02时(f)、7月1日08时(g)、7月1日14时(h)沿图 5中黄线剖面低空急流的水平风(阴影,单位:m/s)及垂直气流速度乘以5倍后风场(黑色箭头,单位:m/s)

    图  7  模拟的2016年7月1日02时(a)、08时(b) 950~900 hPa高度垂直风切变(阴影,单位:m/s)及逆温分布图(黑线,单位:℃);c. 6月29日14时—7月2日02时850 hPa高度全风速随时间变化(曲线,单位:m/s);d.垂直风切变和逆温相互作用示意图

    图  8  a1~ d1.使用4个方案模拟的7月1日08时850 hPa低空急流(阴影,单位:m/s)及流场(黑箭头及黑线,单位:m/s);a2~d2.对应时刻31 °N风场剖面图(垂直速度扩大了5倍);a3~ d3.模拟的7月1日14时850 hPa低空急流(阴影,单位:m/s)及流场(黑箭头及黑线,单位:m/s);a4~d4.对应时刻31 °N风场剖面图(垂直速度扩大了5倍)

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出版历程
  • 收稿日期:  2018-07-06
  • 修回日期:  2019-02-08
  • 刊出日期:  2019-06-01

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