中尺度地形对“6·22”鄂东大暴雨影响的数值试验.pdf

中尺度地形对 6 22鄂东大暴雨影响的数值试验1 赵玉春 武汉中心气象台 武汉 430074 王叶红 中国气象局武汉暴雨研究所 摘 要 利用 坐标中尺度暴雨数值模式 以2003年 6月22日鄂东地区大暴雨过程为例 对不同模式地形 条件进行了敏感性试验 探讨了湖北省中尺度地形对鄂东大暴雨的影响 并对其影响机理进行了初步分 析 结果表明 1 暮阜山和大别山的中尺度地形对鄂东暴雨有重要影响 中尺度地形作用既可影响鄂 东暴雨的强度 又可影响大暴雨的落区 暮阜山和大别山地形的共同作用能决定大暴雨的强度乃至落区 2 大别山地形对鄂东暴雨的影响主要通过其迎风坡前的动力抬升作用增强暴雨 而暮阜山的地形影响 则主要通过抬高了的 Ekman层摩擦作用产生向左偏转的风造成其背风坡下游一侧即鄂东地区辐合来使暴 雨增幅 关键词 中尺度地形 暴雨 数值模拟 引言 [1] 地形的动力和热力作用在暴雨的触发 增幅中起着重要的作用 胡伯威 等对 987 武汉 黄石突发性强暴雨的中尺度系统研究结果表明 特殊的中尺度地形在中尺度对流系 [2] [3] 统的形成过程中起着重要的动力作用 崔春光 等和贝耐芳 等通过数值敏感性试验探讨 [4] 了中尺度地形在鄂东特大暴雨中的作用 J.A.Milbrundt等数值试验的结果表明地形对 [5] 48小时累积降水的贡献可达 1525%J.Neiman等的研究表明加利福利亚沿岸山脉的爬 [6] 坡气流与降水有很好的相关关系 Andrea等也认为地形对降水强度和分布有重要作用 然而 文献[7]的研究则表明 在相同的地理背景下 不同的地形形态对暴雨的影响有较大 [8] 的差异 地形性强迫抬升和辐合是触发暴雨和使之加强的重要机制 Romero等也指出同 样的中尺度地形在不同的天气背景下对暴雨可能有不同的作用 可见 由于地形对大气作 用的复杂性 多样性和非线性 使得问题复杂化 特别是实际地形比较复杂的情况下 其 影响结果可能更难以预料 特别是在不同环流背景和大气层结下 地形的动力和热力作用 对大气乃至降水的影响将更加复杂化 因此 地形对暴雨的影响是一个有待深入研究的课 题 2003年6月 22日鄂东地区普降暴雨 大暴雨的中心位置正好位于大别山西南侧 暴 雨落区与 987 特大暴雨略有不同 本文以此次大暴雨过程为例 利用中尺度数值模式 不同模式地形条件下的敏感性试验和模式逐小时积分的结果 分析湖北省东部中尺度地形 对鄂东暴雨的影响及其可能机制 1天气背景和降水概况 2003年6月22日20时500hPa天气图上 西太平洋副热带高压呈准东西向且稳定少 动 脊线位于23 附近 欧亚中高纬大气环流呈 两脊一槽 型 即新疆北部和鄂亥次 克海地区各有一高压脊 华北低槽位于 117左右 长江中下游地区位于华北低槽的底部 进一步分析22日20时天气尺度系统与物理量的配置情况可见 图略 1 850hPa上浅 薄的低涡位于淮北地区 一冷式切变线从低涡中心呈东北 西南向伸至鄂东 鄂东正好位 于淮北低涡后部冷式切变线的尾部 西南低空急流和高湿轴呈东北 西南向位于芷江-长沙 1 由湖北省科技攻关计划项目2001AA313B01 号课题及科技部重点转面上项目 我国南方致洪暴雨预测预 警 共同资助 -阜阳一带 2 500hPa华北低槽后不断有干冷空气沿槽后的西北气流南侵下沉到低涡后 部的冷式切变线上 一方面造成对