中尺度对流的动热力特征及其演变对风切变和湿度的响应
发布时间：2022-11-11 22:46
环境风垂直切变是影响中尺度对流的重要环境因子之一,其对对流发生发展与维持过程的影响仍存争议,需进行进一步探究。此前有学者通过统计观测资料提出对流层上层垂直风切变是控制超级单体形态的关键因素。本文首次尝试验证这一假设,利用WRF理想试验探究上层风垂直切变对中尺度对流的影响。发现随着上层风垂直切变的增加,风暴移速加快,低层入流逐渐增强,从而导致对流系统的特征发生了显著变化,包括更宽的上升气流和更强的降水和地面出流。为进一步探究不同层次风切变对中尺度对流的影响,利用2009年6月5日20时（北京时）上海宝山站的探空资料生成模式初始场,设计改变不同层次风切变的多组理想试验,发现:（1）低层风切是对流产生的必要条件,在低层风切存在的前提下,整层环境风切变的改变对中尺度对流的影响最显著,其次是中层风切变。增大整层风切时,对流系统强度及组织性最强,生命史增长。减小整层风切时,系统强度最弱且组织结构易发散。（2）风切增加,水平涡度增大,其受垂直运动影响转化为垂直涡度,涡旋对与垂直运动间相互作用形成的正反馈过程是系统强度增强并可以长时间维持线状结构的重要原因。（3）风切减小,对流系统移动速度远小于阵风锋...
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 中尺度对流结构研究进展
1.3 发生发展与维持机制研究进展
1.4 数值模拟研究进展
1.5 本文的研究内容及目的
第二章 上层风垂直切变对中尺度对流的影响
2.1 本章引言
2.2 数值模式与试验方案
2.2.1 模式简介
2.2.2 理想探空的构造及试验方案的设计
2.3 风暴结构特征对比分析
2.4 本章小结
第三章 不同层次风垂直切变对中尺度对流的影响
3.1 本章引言
3.2 实际探空资料的选取及试验方案的设计
3.3 对流系统发展过程介绍
3.3.1 雷达回波过程分析
3.3.2 降水过程分析
3.4 对比分析各组试验
3.4.1 雷达回波特征对比分析
3.4.2 降水过程对比分析
3.5 强对流系统动力特征及演变对风垂直切变的响应
3.5.1 垂直风切与垂直运动场
3.5.2 垂直风切与涡度场
3.6 强对流系统热力特征及演变对风垂直切变的响应
3.7 本章小结
第四章 不同层次水汽含量对中尺度对流的影响
4.1 本章引言
4.2 数值模式与试验方案的设计
4.3 试验结果
4.3.1 雷达回波过程分析
4.3.2 降水过程对比分析
4.3.3 水汽对近地面风、降水量和垂直速度的影响
4.3.4 水汽对热力参数的影响
4.3.5 水汽对冷池的影响
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 主要结论
5.2 本文主要的创新点
5.3 存在的问题与展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]浙江省春季至夏初飑线分型及对比分析[J]. 李文娟,郦敏杰,李嘉鹏,彭霞云,赵放. 热带气象学报. 2019(04)
[2]2017年北京北部一次罕见强弓状飑线过程演变和机理[J]. 罗琪,郑永光,陈敏. 气象学报. 2019(03)
[3]两类不同风灾个例超级单体特征对比分析[J]. 杨波,孙继松,刘鑫华. 气象学报. 2019(03)
[4]冷涡底部一次弓状强飑线的演变和机理[J]. 公衍铎,郑永光,罗琪. 气象. 2019(04)
[5]2018年一次罕见早春飑线大风过程演变和机理分析[J]. 盛杰,郑永光,沈新勇,张涛,曹艳察,林隐静. 气象. 2019(02)
[6]2017年“5.7”广州特大暴雨的中尺度特征分析与成因初探[J]. 曾智琳,谌芸,朱克云,李晟祺. 热带气象学报. 2018(06)
[7]中国强对流天气预报业务发展[J]. 张小玲,杨波,盛杰,田付友,周康辉,林隐静,朱文剑,曹艳察. 气象科技进展. 2018(03)
[8]2014年5月31日华东地区一次暖区飑线过程的多普勒天气雷达分析[J]. 田荟君,潘玉洁,刘佳,王明筠. 气象科学. 2018(02)
[9]2015年“东方之星”翻沉事件和2016年阜宁EF4级龙卷对流风暴环境条件、结构特征和机理[J]. 郑永光,朱文剑,田付友. 气象科技进展. 2018(02)
[10]一次伴有雷暴大风的飑线天气过程分析及数值模拟研究[J]. 崔强,王春明,张云,黄泓,岳甫璐. 气象科学. 2017(05)
硕士论文
[1]一次华南飑线的动热力和云微物理特征及演变的模拟研究[D]. 苏洋.南京信息工程大学 2017
[2]2013年7月4~5日江淮地区一次飑线过程的数值模拟和诊断分析[D]. 岳俗甲.南京信息工程大学 2016
[3]2009年6月两次飑线过程的差异及成因分析[D]. 王楠.南京信息工程大学 2014
本文编号：3705888
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 中尺度对流结构研究进展
1.3 发生发展与维持机制研究进展
1.4 数值模拟研究进展
1.5 本文的研究内容及目的
第二章 上层风垂直切变对中尺度对流的影响
2.1 本章引言
2.2 数值模式与试验方案
2.2.1 模式简介
2.2.2 理想探空的构造及试验方案的设计
2.3 风暴结构特征对比分析
2.4 本章小结
第三章 不同层次风垂直切变对中尺度对流的影响
3.1 本章引言
3.2 实际探空资料的选取及试验方案的设计
3.3 对流系统发展过程介绍
3.3.1 雷达回波过程分析
3.3.2 降水过程分析
3.4 对比分析各组试验
3.4.1 雷达回波特征对比分析
3.4.2 降水过程对比分析
3.5 强对流系统动力特征及演变对风垂直切变的响应
3.5.1 垂直风切与垂直运动场
3.5.2 垂直风切与涡度场
3.6 强对流系统热力特征及演变对风垂直切变的响应
3.7 本章小结
第四章 不同层次水汽含量对中尺度对流的影响
4.1 本章引言
4.2 数值模式与试验方案的设计
4.3 试验结果
4.3.1 雷达回波过程分析
4.3.2 降水过程对比分析
4.3.3 水汽对近地面风、降水量和垂直速度的影响
4.3.4 水汽对热力参数的影响
4.3.5 水汽对冷池的影响
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 主要结论
5.2 本文主要的创新点
5.3 存在的问题与展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]浙江省春季至夏初飑线分型及对比分析[J]. 李文娟,郦敏杰,李嘉鹏,彭霞云,赵放. 热带气象学报. 2019(04)
[2]2017年北京北部一次罕见强弓状飑线过程演变和机理[J]. 罗琪,郑永光,陈敏. 气象学报. 2019(03)
[3]两类不同风灾个例超级单体特征对比分析[J]. 杨波,孙继松,刘鑫华. 气象学报. 2019(03)
[4]冷涡底部一次弓状强飑线的演变和机理[J]. 公衍铎,郑永光,罗琪. 气象. 2019(04)
[5]2018年一次罕见早春飑线大风过程演变和机理分析[J]. 盛杰,郑永光,沈新勇,张涛,曹艳察,林隐静. 气象. 2019(02)
[6]2017年“5.7”广州特大暴雨的中尺度特征分析与成因初探[J]. 曾智琳,谌芸,朱克云,李晟祺. 热带气象学报. 2018(06)
[7]中国强对流天气预报业务发展[J]. 张小玲,杨波,盛杰,田付友,周康辉,林隐静,朱文剑,曹艳察. 气象科技进展. 2018(03)
[8]2014年5月31日华东地区一次暖区飑线过程的多普勒天气雷达分析[J]. 田荟君,潘玉洁,刘佳,王明筠. 气象科学. 2018(02)
[9]2015年“东方之星”翻沉事件和2016年阜宁EF4级龙卷对流风暴环境条件、结构特征和机理[J]. 郑永光,朱文剑,田付友. 气象科技进展. 2018(02)
[10]一次伴有雷暴大风的飑线天气过程分析及数值模拟研究[J]. 崔强,王春明,张云,黄泓,岳甫璐. 气象科学. 2017(05)
硕士论文
[1]一次华南飑线的动热力和云微物理特征及演变的模拟研究[D]. 苏洋.南京信息工程大学 2017
[2]2013年7月4~5日江淮地区一次飑线过程的数值模拟和诊断分析[D]. 岳俗甲.南京信息工程大学 2016
[3]2009年6月两次飑线过程的差异及成因分析[D]. 王楠.南京信息工程大学 2014
本文编号：3705888
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