地形对山西垣曲特大暴雨影响的数值模拟分析 干旱气象.pdfVIP

第３３卷　第３期 干　旱　气　象 Ｖｏｌ．３３　Ｎｏ．３ ２０１５年６月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｒｉｄＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ Ｊｕｎｅ，２０１５ 董春卿，苗爱梅，郭媛媛，等．地形对山西垣曲“０７２９”特大暴雨影响的数值模拟分析［Ｊ］．干旱气象，２０１５，３３（３）：４５２－４５７，［ＤＯＮＧＣｈｕｎｑｉｎｇ， ＭＩＡＯＡｉｍｅｉ，ＧＵＯＹｕａｎｙｕａｎ，ｅｔａｌ．ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＥｆｆｅｃｔｓｏｆＴｅｒｒａｉｎｏｎＹｕａｎｑｕ“０７２９”ＳｅｖｅｒｅＴｏｒｒｅｎｔｉａｌＲａｉｎＥｖｅｎｔ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｒｉｄ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ，２０１５，３３（３）：４５２－４５７］，ｄｏｉ：１０．１１７５５／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－７６３９（２０１５）－０３－０４５２ 地形对山西垣曲“０７２９”特大暴雨 影响的数值模拟分析 １ １ １ ２ 董春卿 ，苗爱梅 ，郭媛媛 ，张　磊 （１．山西省气象台，山西　太原　０３０００６；２．安徽省池州市气象局，安徽　池州　２４７０００） 摘　要：利用ＷＲＦ－ＡＲＷ中尺度数值模式，对山西南部垣曲县喇叭口地形造成的“０７２９”特大暴雨过 程进行了数值模拟和地形敏感性试验，通过分析暴雨云团的动力和微物理结构，探讨地形激发积层混 合云系的结构特征及地形对暴雨云系的影响。结果表明：西风带系统与副热带系统相向而行是此次 暴雨发生的环流背景特征，当中低空受偏南风急流影响时，垣曲县向南开放的喇叭口地形可使低层的 辐合上升显著增强。特殊地形所激发的ｍｅｓｏ－ 积层混合云团是造成此次特大暴雨的直接系统。地 β 形敏感性试验结果表明：地形的变化对积层混合云系的动力结构、微物理特征等有显著影响。地形降 低后，喇叭口效应形成的低层强辐合结构与强上升气流消失；下风方向低层辐合、中高层辐散配合强 烈的上升运动，对流发展趋于旺盛，暴雨中心向地形下游移动。地形的变化对水相物质的微物理结构 也有显著的影响。地形降低后，迎风坡上空上升运动减弱，进入到中间层上层的云水粒子减少，凝华 生成的冰晶粒子减少，“播撒—供给”机制减弱，迎风坡降水强度明显减弱；下风方向对流加强，更多 的云水粒子进入到中间层上层，降水强度加强。喇叭口地形的存在更有利于上游强对流发展并形成 层积混合云系，对下游对流起抑制作用。 关键词：特大暴雨；地形敏感性试验；积层混合云系；微物理结构 文章编号：１００６－７６３９（２０１５）－０３－０４５２－０６　ｄｏｉ：１０．１１７５５／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－７６３９（２０１５）－０３－０４５２ ＋ 中图分类号：Ｐ４５８．１２１．１　　　　　　　文献标识码：Ａ 引　言 程进行了数值试验，证实了地形的动力作用是本次 大暴雨的触发机制，山坡和山顶的对流不稳定是大 大量的观测和研究表明，地形对于降水有非常 暴雨发生的必要条件，大暴雨是在多尺度地形以及 重要的影响。多年来，很多学者对地形激发的强对 ［７］ ［８］ 一定的天气系统配置下产生的。Ｓｍｉｔｈ 、Ｈｏｕｚｅ 、 流系统从天气形势、物理量场、能量场、卫星云图、雷 ［９］ Ｌｉｎ 等总结了３类常见的地形