浙沪地区对流系统的后向发展过程的实况分析与模拟研究
发布时间：2022-01-14 14:42
在全球变暖的背景下,浙沪地区暴雨发生强度及频次均呈现增加趋势。据统计,浙沪地区的暴雨过程趋向于短历时、高强度。短时暴雨的形成往往与中尺度对流系统有关,而中尺度对流系统的后向发展是一种非常有利于短时暴雨形成的组织形式,其表现为新单体不断在老单体的上游生成,并不断移过同一个点。本文选取浙沪地区2013-2014年由中尺度对流系统的后向发展造成的三次短时特大暴雨过程作为研究对象,利用中尺度观测数据以及数值模拟的手段,对这后向发展过程的形成机理以及其对短时暴雨的作用进行了讨论。主要结论如下:三次由中尺度对流系统的后向发展过程引起的短时暴雨均表现为持续时间短、降水强度大的特征（4小时过程累积降水中心均超100mm）。地面要素场分析表明,地面辐合线与对流造成的冷池出流之间的相互作用是后向发展过程得以发生和维持的重要因素。而在后向发展过程初始阶段,地面流场分析中发现在辐合线和冷池出流边界的交汇处存在涡旋状扰动。结合雷达反演资料对该地面涡旋状扰动的空间结构进行分析表明,该地面涡旋状扰动非常浅薄,且在对流生成后便消亡了。该地面涡旋状扰动是由地面不同气流的汇合而成,其存在有利于汇合点处辐合增强,从而促进上...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１后向发展ＭＣＳ概念模型，其中轮廓和填色从外到内表示２０，?４０和５０ｄＢｚ雷达回波??
向与平流方向的交角等，后向发展或者说后向传播过程又可以分为多个种类。侯淑梅等??Ｐ０１５）根据新生单体的源地不同将其后向发展雷暴分为三类：源地随主回波移动、源地沿??同一方向延伸、源地位于两雷暴群之间（图１．２）。孙敏等（２０１５）同样根据新生单体的传播??方向及单体的平流方向之间的交角进行定义，在系统的平流方向为东北方向的情况下，将??新生单体传播方向分为向西、向南及西南，并结合不同的传播速度，将后向发展过程分为??６类，如图１．３所示。侯淑梅等（２０１５）的图１．２ｂ和孙敏等（２０１５）的图１．３ｃ、ｆ所示的组织类??型，便是国外所说的ｂａｃｋ－ｂｕｉｌｄｉｎｇ的组织形式，也即本论文所关注的后向发展过程的组织??形式。??Ｏｉ）?：?ｊ??／?Ｉ?７??ｖ／?ｉ?＾?－?－?ｊｔ?＼?／??々沙＂??：Ｃｄ）?ｉｆ，?ｉ?Ｃｅｌ?０）??｜多：本」??图１．３后向传播Ｐ、系统平流Ｖ和系统移动方向Ｃ。（孙敏，２０１５）??４??
向发展过程的存在（俞小鼎等，２０１２；?Ｍｅｌｈａｕｓｅｒ?ａｎｄ?Ｚｈａｎｇ，?２０１２；?Ｄａｈｌ?ａｎｄ?Ｘｕｅ，?２０１６；?Ｗａｎｇ??ｅｔａｌ．，２０１６；张宁等，２０１７）。Ｄｏｓｗｅｌｌｅｔａｌ．（１９９６）在研究致洪暴雨成因时发现，当单体的传??播和平流运动方向相反（即后向发展）时，对流系统移动较为缓慢（见图１．４），而这祥的??系统能造成极大的降水量。此外，一些统计研究中也表明后向发展过程与暴雨过程关系紧??密。ＳｃｈｕｍａｃｈｅｒａｎｄＪｏｈｎｓｏｎ（２００５）利用雷达资料研究了?１９９９年－２００１年美国洛基山东部地??区１１６个极端暴雨过程，研究的表明６５％的极端暴雨过程与ＭＣＳ有关，其中１２．９％的过??程是由ＭＣＳ发生后向发展造成的。Ｓｃｈｕｍａｃｈｅｒ?ａｎｄ?Ｊｏｈｎｓｏｎ（２００６）在对美国１９９９－２００３年??５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用天气雷达平均散度产品分析短时强降水大气低层辐合特征[J]. 吴涛,牛奔,许冠宇,管振宇. 暴雨灾害. 2018(04)
[2]大气中多尺度相互作用的研究进展[J]. 沈新勇,沙莎,刘靓珂,李小凡. 暴雨灾害. 2018(03)
[3]长江中游地区极端降水主要天气系统类型分析[J]. 张家国,王珏,吴涛,周金莲,钟敏,王珊珊,黄小彦,李双君,韩芳蓉,王孝慈. 暴雨灾害. 2018(01)
[4]2016年一次由后向传播型MCS导致的大暴雨成因分析[J]. 张宁,张萍萍,王珏,岳岩裕. 贵州气象. 2017(04)
[5]Spatial Characteristics of Extreme Rainfall over China with Hourly through 24-Hour Accumulation Periods Based on National-Level Hourly Rain Gauge Data[J]. Yongguang ZHENG,Ming XUE,Bo LI,Jiong CHEN,Zuyu TAO. Advances in Atmospheric Sciences. 2016(11)
[6]1981—2013年上海地区强降水事件特征分析[J]. 顾问,谈建国,常远勇. 气象与环境学报. 2015(06)
[7]全国自动气象站实时观测资料三级质量控制系统研制[J]. 任芝花,张志富,孙超,刘一鸣,李俊,鞠晓慧,赵煜飞,李志鹏,张玮,李洪康,曾行吉,任晓炜,刘莹,王海军. 气象. 2015(10)
[8]山东中西部后向发展雷暴初步研究[J]. 侯淑梅,俞小鼎,张少林,刘畅,王俊,万明波. 气象学报. 2015(05)
[9]双多普勒雷达风场反演对一次后向传播雷暴过程的分析[J]. 孙敏,戴建华,袁招洪,陶岚. 气象学报. 2015(02)
[10]一次后向传播强对流暴雨过程的综合分析[J]. 郦敏杰,徐娟. 浙江气象. 2015(01)
博士论文
[1]华南前汛期极端降水多尺度特征的统计分析与个例研究[D]. 陈杨瑞雪.中国气象科学研究院 2018
[2]黄淮中西部深对流云的演变规律和组织结构[D]. 苏爱芳.南京信息工程大学 2015
[3]华南和江淮地区夏季风期间降水和对流的一些统计特征和个例研究[D]. 汪会.中国气象科学研究院 2014
硕士论文
[1]基于双多普勒雷达观测的北京“7.21”特大暴雨形成机理研究[D]. 何静.南京大学 2014
本文编号：3588686
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１后向发展ＭＣＳ概念模型，其中轮廓和填色从外到内表示２０，?４０和５０ｄＢｚ雷达回波??
向与平流方向的交角等，后向发展或者说后向传播过程又可以分为多个种类。侯淑梅等??Ｐ０１５）根据新生单体的源地不同将其后向发展雷暴分为三类：源地随主回波移动、源地沿??同一方向延伸、源地位于两雷暴群之间（图１．２）。孙敏等（２０１５）同样根据新生单体的传播??方向及单体的平流方向之间的交角进行定义，在系统的平流方向为东北方向的情况下，将??新生单体传播方向分为向西、向南及西南，并结合不同的传播速度，将后向发展过程分为??６类，如图１．３所示。侯淑梅等（２０１５）的图１．２ｂ和孙敏等（２０１５）的图１．３ｃ、ｆ所示的组织类??型，便是国外所说的ｂａｃｋ－ｂｕｉｌｄｉｎｇ的组织形式，也即本论文所关注的后向发展过程的组织??形式。??Ｏｉ）?：?ｊ??／?Ｉ?７??ｖ／?ｉ?＾?－?－?ｊｔ?＼?／??々沙＂??：Ｃｄ）?ｉｆ，?ｉ?Ｃｅｌ?０）??｜多：本」??图１．３后向传播Ｐ、系统平流Ｖ和系统移动方向Ｃ。（孙敏，２０１５）??４??
向发展过程的存在（俞小鼎等，２０１２；?Ｍｅｌｈａｕｓｅｒ?ａｎｄ?Ｚｈａｎｇ，?２０１２；?Ｄａｈｌ?ａｎｄ?Ｘｕｅ，?２０１６；?Ｗａｎｇ??ｅｔａｌ．，２０１６；张宁等，２０１７）。Ｄｏｓｗｅｌｌｅｔａｌ．（１９９６）在研究致洪暴雨成因时发现，当单体的传??播和平流运动方向相反（即后向发展）时，对流系统移动较为缓慢（见图１．４），而这祥的??系统能造成极大的降水量。此外，一些统计研究中也表明后向发展过程与暴雨过程关系紧??密。ＳｃｈｕｍａｃｈｅｒａｎｄＪｏｈｎｓｏｎ（２００５）利用雷达资料研究了?１９９９年－２００１年美国洛基山东部地??区１１６个极端暴雨过程，研究的表明６５％的极端暴雨过程与ＭＣＳ有关，其中１２．９％的过??程是由ＭＣＳ发生后向发展造成的。Ｓｃｈｕｍａｃｈｅｒ?ａｎｄ?Ｊｏｈｎｓｏｎ（２００６）在对美国１９９９－２００３年??５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用天气雷达平均散度产品分析短时强降水大气低层辐合特征[J]. 吴涛,牛奔,许冠宇,管振宇. 暴雨灾害. 2018(04)
[2]大气中多尺度相互作用的研究进展[J]. 沈新勇,沙莎,刘靓珂,李小凡. 暴雨灾害. 2018(03)
[3]长江中游地区极端降水主要天气系统类型分析[J]. 张家国,王珏,吴涛,周金莲,钟敏,王珊珊,黄小彦,李双君,韩芳蓉,王孝慈. 暴雨灾害. 2018(01)
[4]2016年一次由后向传播型MCS导致的大暴雨成因分析[J]. 张宁,张萍萍,王珏,岳岩裕. 贵州气象. 2017(04)
[5]Spatial Characteristics of Extreme Rainfall over China with Hourly through 24-Hour Accumulation Periods Based on National-Level Hourly Rain Gauge Data[J]. Yongguang ZHENG,Ming XUE,Bo LI,Jiong CHEN,Zuyu TAO. Advances in Atmospheric Sciences. 2016(11)
[6]1981—2013年上海地区强降水事件特征分析[J]. 顾问,谈建国,常远勇. 气象与环境学报. 2015(06)
[7]全国自动气象站实时观测资料三级质量控制系统研制[J]. 任芝花,张志富,孙超,刘一鸣,李俊,鞠晓慧,赵煜飞,李志鹏,张玮,李洪康,曾行吉,任晓炜,刘莹,王海军. 气象. 2015(10)
[8]山东中西部后向发展雷暴初步研究[J]. 侯淑梅,俞小鼎,张少林,刘畅,王俊,万明波. 气象学报. 2015(05)
[9]双多普勒雷达风场反演对一次后向传播雷暴过程的分析[J]. 孙敏,戴建华,袁招洪,陶岚. 气象学报. 2015(02)
[10]一次后向传播强对流暴雨过程的综合分析[J]. 郦敏杰,徐娟. 浙江气象. 2015(01)
博士论文
[1]华南前汛期极端降水多尺度特征的统计分析与个例研究[D]. 陈杨瑞雪.中国气象科学研究院 2018
[2]黄淮中西部深对流云的演变规律和组织结构[D]. 苏爱芳.南京信息工程大学 2015
[3]华南和江淮地区夏季风期间降水和对流的一些统计特征和个例研究[D]. 汪会.中国气象科学研究院 2014
硕士论文
[1]基于双多普勒雷达观测的北京“7.21”特大暴雨形成机理研究[D]. 何静.南京大学 2014
本文编号：3588686
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