一次冬季江淮气旋逗点云区降水的气流结构和成因分析

发布时间：2020-10-16 21:07

　　 2016年2月12-13日,受冷空气和江淮气旋暖锋锋生影响,山东出现一次极端暴雨雪天气过程,全省有42个站的降水突破同期历史记录。本文采用多种观测以及WRF模式和HYSPLIT轨迹模式,分析了气旋逗点云区降水的中尺度演变特征、发生发展机制和气旋逗点云区气流结构,得到以下结论:(1)这次雨雪过程的降水呈东北-西南向带状分布,发生在500hPa中支槽和南支槽合并、地面江淮气旋发展北上的背景下,低层低涡及其南部的暖切变有利于水汽辐合和上升运动发展;高低空急流的配合有利于该地区低层辐合上升运动。低空西南急流和东南气流为降水提供水汽输送条件。(2)气旋逗点云区由4条带状回波合并发展形成,逗点头云系以层状云为主,其中有零散的对流云;气旋形成后雷达回波发生气旋式旋转、拉长,形成多条中尺度强降水带。水平风场表明低层中尺度切变辐合线促进强回波的发展和组织,切变辐合线转向对应回波带转为东北-西南向。风廓线表明降雨时低层为浅薄的东北风冷垫,降雪时东北风冷垫较降雨阶段深厚得多,东北风冷垫上东南风层变薄至消失是降水相态转换的标志。(3)带状对流的发生和发展阶段都伴有惯性不稳定和条件性对称不稳定的存在。低层为条件性对称不稳定区域,随着暖锋后部低层南风急流加强,气流沿暖锋爬升在抬升凝结高度以上发生凝结,潜热加热促进条件性对称不稳定不断加强。中高层的惯性不稳定使气块获得沿该处等熵面的惯性加速度,倾斜运动向上向北增强。锋生强迫提供了对称不稳定能量释放的动力条件。(4)气旋逗点头在降雨阶段从下到上主要由来自东海、渤海或内陆的边界层气团、来自南海和中南半岛的暖湿气团以及来自西亚及东欧的干冷气团组成,降雪阶段从下到上主要由西伯利亚气团、东海气团、南海气团和孟加拉湾气团叠置而成,分别与冷输送带、暖输送带和干输送带对应。中层干输送带叠加在暖输送带之上,使湿位涡减小,低层暖输送带和冷输送带交汇,使局地锋生加强,带状强降水发生在负湿位涡的西北象限和锋生强迫大值区的南侧。强降水位于沿锋生中心倾斜的热力环流的强上升支中,也是锋面暖区一侧湿位涡为负值的条件性对称不稳定区域,后部有暖舌。
【学位单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P458.121
【部分图文】：

２０１６年２月１２日傍晚至１３日夜间，受江淮气旋和冷空气共同影响，华东地区遭受??了一次大范围降水天气过程，从２０１６年２月１２日００时－１４日００时（世界时，下同）??累积降水量分布（图２．１ａ）来看，整体呈现出两条带状降水区，分别与江淮气旋暖锋和??冷锋相联系，其中位于山东地区的雨带呈东北－西南向。这次过程中，山东省有４８个站??日降水量突破２月历史极值，２５个站日降水量为２月历史第二，鲁北、鲁中和山东半岛??的降水经历了雨－雨夹雪－雪的相态转换。??山东地区的降水主要集中在１２日１２时－１３日１２时，１２日１０时自鲁南开始，雨区??逐渐向山东中、北部扩展，至２１时全省都己开始降雨，１３日００时前后鲁北开始转为雨??夹雪或雪，１３日０６时鲁北、鲁中和半岛北部都转雪，１３日１０时全省降水基本结束。??２４ｈ降水量（图２．１ｂ）表明，降水量超过２０ｍｍ主要在鲁中和半岛，降水中心在淄川??（５５．９ｍｍ）和博山（５２ｍｍ），半岛地区的强降水在福山（４３．２ｍｍ）和莱阳（４０．６ｍｍ）。??从雪量分布来看

??分析各站逐时降水（图２．２）发现，各时段降水强度、落区以及各地雨雪的起讫时??间有明显差异。大致可分为两个阶段：（１）降雨阶段（１２日０８时－２３时），鲁北、鲁??中和鲁南地区降雨强度大，淄川从１２日１４时开始降雨，降雨率在２－ｌＯｍｍ?ｌＴ１，丨２日??１９－２０时出现９．８ｍｍ的最强小时降雨（图２．２ａ）。半岛北部的蓬莱站１２日２１时才开始??降水，降雨持续约３ｈ，最大小时降雨为４．５ｍｍ?（图２．２ｂ），半岛南部的莱阳站１２日１９??时开始降雨，１２日２３时出现９．３ｍｎｒｈ４的降雨率（图２．２ｄ）。（２）降雪阶段（１２日??２３时－１３日１０时），鲁北、鲁中和半岛北部逐渐转雪，半岛南部为强降雨，东营１２曰??２３时前后转雪，最大降雪率为３．３ｍ?ｈＭ?（图２．２ｃ）。蓬莱和淄川１３日００时前后转雪，??最大降雪率分别为Ｓ．Ｑｍｍ?ｈ－１和Ｚ．Ｏｍｍ?ｈ－１，降雪持续８－９ｈ，莱阳以降雨为主，只有短暂??的降雪。降雪初期的几小时内降雪强度较大

拉尔山附近为阻塞高压，东西伯利亚受极涡控制，与－４４°Ｃ冷中心配合，从贝加尔湖东??北部经蒙古国至新疆形成宽广的横槽，横槽南部为东北－西南向锋区，在１０５°?Ｅ附近分??别有中支槽与南支槽（图２．３ａ）。??１２日１２时，随着５００ｈＰａ横槽南压，其西部有小股冷空气分裂南下，中支槽与南支??槽合并加深，山东处于槽前西南气流里，同时处在２００ｈＰａ极锋急流入口区右侧和副热??带西风急流出口区左侧的辐散区（图２．３ｂ）?；?８５０ｈＰａ上河南和安徽交界有一低压环流，??其前部３２°?Ｎ附近有暖切变线，切变线南部建立了风速中心达２０?ｎｒｓ－１的低空西南风急??流（图２．３ｃ），源源不断地向山东输送暖湿空气，切变线北部有西北风急流出现，说明??对流层中下层有强冷空气侵入。高空环流形势的变化，促成了地面江淮气旋的生成发展。??高空槽前正涡度平流和低空西南急流输送的暖平流造成地面减压，上述低压地区有地面??倒槽发展（图２．３ｅ）
【参考文献】

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本文编号：2843778