ISSN 1004-4965

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华南锋面和季风降水环流特征及加热结构对比分析

张艳霞 蒙伟光 徐道生 戴光丰 张诚忠

张艳霞, 蒙伟光, 徐道生, 戴光丰, 张诚忠. 华南锋面和季风降水环流特征及加热结构对比分析[J]. 热带气象学报, 2020, 36(1): 1-12. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.001
引用本文: 张艳霞, 蒙伟光, 徐道生, 戴光丰, 张诚忠. 华南锋面和季风降水环流特征及加热结构对比分析[J]. 热带气象学报, 2020, 36(1): 1-12. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.001
Yan-xia ZHANG, Wei-guang MENG, Dao-sheng XU, Guang-feng DAI, Chen-zhong ZHANG. COMPARATIVE ANALYSIS OF FRONTAL AND MONSOONAL PRECIPITATION CIRCULATION CHARACTERISTICS AND HEATING STRUCTURE[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2020, 36(1): 1-12. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.001
Citation: Yan-xia ZHANG, Wei-guang MENG, Dao-sheng XU, Guang-feng DAI, Chen-zhong ZHANG. COMPARATIVE ANALYSIS OF FRONTAL AND MONSOONAL PRECIPITATION CIRCULATION CHARACTERISTICS AND HEATING STRUCTURE[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2020, 36(1): 1-12. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.001

华南锋面和季风降水环流特征及加热结构对比分析

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.001
基金项目: 

国家重点研发计划资助 2018YFC1507602

广州市科技计划项目 201804020038

国家自然科学基金项目 41505039

详细信息
    通讯作者:

    张艳霞,女,新疆维吾尔自治区人,副研究员,博士,主要从事数值预报和热带天气研究。E-mail:yxzhang@gd121.cn

  • 中图分类号: P434.5

COMPARATIVE ANALYSIS OF FRONTAL AND MONSOONAL PRECIPITATION CIRCULATION CHARACTERISTICS AND HEATING STRUCTURE

  • 摘要: 选取华南2017年5月15日两段不同系统影响的典型个例降水,基于ERA Interim分析资料和地面、雷达等观测资料,从两类降水的大尺度环境及中尺度特征方面探讨了两类降水系统的差异,并利用模式潜热廓线订正方案对两类降水个例的潜热进行反演。结果表明,季风降水主要受偏南风影响,边界层内强辐合、高温高湿,中高层(600~150 hPa)较强辐散,而锋面降水受低层锋面系统影响,对流层低层强辐合,800~300 hPa较强辐散,水汽输送深厚,斜压性结构明显,且垂直运动剧烈。除两者的辐合辐散中心、正涡度的中心以及水汽通量辐合中心和垂直运动大值中心所在的层次明显不同外,其强度也差别较明显,就垂直运动而言,锋面降水的最大值达-1.2 hPa/s,远远大于季风降水(-0.2 Pa/s)。两者的中尺度特征和加热结构也存在显著差异,季风降水中尺度雨团沿海岸线自西向东移动发展,潜热加热中心为单峰值,位于5~6 km;锋面降水中尺度雨团在一条西南-东北走向的雨带上不断向东南方向合并发展,潜热加热中心有两个,分别位于1~2 km和6~7 km。

     

  • 图  1  2017年5月15日00—06时(a)和12—18时(b)6小时的累积降水及15日00时(c)和12时(d)850 hPa的风场和500 hPa高度场

    a、b中填色部分为降水量,单位:mm/h;c、d中填色部分为风速,单位:m/s。

    图  2  5月15日00时975 hPa的风场(a)、1 000 hPa的涡、散度(b,阴影部分表示散度)以及涡、散度沿22 °N的垂直剖面(c,阴影部分为散度,)和垂直速度、水汽通量散度、假相当位温沿22 °N的垂直剖面(d,阴影部分为水汽通量散度,黑实线为垂直速度,灰色虚线为假相当位温)

    图  3  观测的5月15日02时(a、d)、04时(b、e)和06时(c、f)的逐小时降水(a、b、c,单位:mm)和TBB(d、e、f,单位:℃)

    图  4  15日04时观测的地面风场(a)和沿113.2ºE雷达反射率的垂直剖面(b)

    图  5  850 hPa涡散度(a,阴影部分是散度,单位:10-5 s-1,锋生函数的辐合项和变形项(b,阴影部分是变形项,单位:10-9 K/(m·s)),涡度散度沿114 °E的垂直剖面(c,阴影部分为散度),沿114 °E的垂直环流、θse及水汽通量散度(d,阴影部分为水汽通量散度,灰虚线为θse

    图  6  15日11时(a、d)、14时(b、e)和17时(c、f)的逐小时降水(a、b、c)和雷达反射率(d、e、f)

    图  7  17时观测的地面风场(阴影部分是风速,a)和沿113.74 °E雷达反射率的垂直剖面(b)

    图  8  2017年5月15日04时的模式降水(a,单位:mm)、模式模拟的潜热(b,单位:10-4 K/s)、观测的降水率(c,单位:mm)和雷达反演的潜热(d,单位:10-4 K/s)

    图  9  图 8,但为2017年6月17日06时

    图  10  图 8,但为2017年5月15日17时

    图  11  订正的潜热加热(单位:10-4 K/s)

    a. 2017年5月15日17时;b. 2018年5月7日09时;c. 2017年6月17日06时;d. 2017年5月15日04时。

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出版历程
  • 收稿日期:  2019-06-11
  • 修回日期:  2019-10-08
  • 刊出日期:  2020-02-01

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