【类型】学位论文
【题名】2007年江淮流域梅雨期中尺度对流系统(MCS)特征研究
【作者】 孟庆涛
【关键词】 资料同化 计和分类 中尺度对流系统 江淮流域统 模拟 结构和演变
【学位授予单位】中国科学院大气物理研究所
【摘要】江淮流域的致洪暴雨的发生往往与中尺度对流系统(MCS)的活动密切相关。国内缺少针对江淮流域MCS系统性的探讨和深入研究。本文利用2007年江淮梅雨期的卫星TBB资料，雷达资料，NCEP资料，地面观测资料和常规探空资料，对江淮流域梅雨期的MCS进行了详细的统计，分类分析和数值模拟工作，对利用雷达资料统计得到的四种类型的典型个例进行了详细分析，同时，利用较为可信的数值模拟结果，对典型个例发生发展环境和对流线结构进行了分析。本文的主要结论如下： (1) 2007年6月29日至7月9日(世界时)共统计出48个MCS个例(其中MβCS38个，占79.2％； MαCS10个，占20.8％)和4类MCS雷达分类型：虚线型，3个个例；散面型，11个个例；实面型，21个个例：实线型，6个个例。MCS从淮河流域到长江流域都有分布，MCS多生成于江淮流域中游地区，大部分MCS由生成地生成后向偏东方向移动。 MCS生成时刻的日变化规律与大气气温日变化规律成正位相分布，MCS生成个数在凌晨黎明前后达到低谷，在午后前后达到高峰。MCS消亡时刻的日变化规律与生成时刻日变化规律相反。 (2)四类雷达分类型的主要特征为：实线型和虚线型两种线性对流个例中发展较弱的个例对流回波在其生命周期内始终成线性形态，发展较强的个例对流回波则在发展强盛期转变为较为密实的面(片)状对流回波。散面型个例对流回波在对流发展强盛期转变为密实的面(片)状回波，实面型个例仅仅是对流回波范围随对流的发展而扩展。 四种类型中实线型个例产生的降水最为强烈，虚线型和实面型个例次之，散面型个例产生的降水强度最弱。虚线型和实线型两种线性个例产生的强降水沿线性对流线附近分布。实面型和散面型个例产生的降水覆盖范围一般较广，强降水倾向于在面状(片)对流云系覆盖范围的北侧和西侧产生。 四种雷达分类型共同的环流形势特征为：β中尺度MCS个例上空对流层中层500 hPa环流形势较为平直，部分α中尺度个例对流层中层500 hPa受短波槽控制。 对流层低空一般存在辐合区，中层存在辐散区，低空辐合区常伴随相对湿度大值区和正涡度区的重叠。对流层低空存在西南风急流，高空500 hPa以下存在风场切变线和风场的垂直切变。绝大多数MCS个例地面场上存在锋面和风场辐合。 (3)利用ARPS模式资料同化系统ADAS系统和WRF模式对2007年6月30日17时到7月2日2时的MCS个例进行了模拟试验，表明： 五组试验方案均成功模拟出了该个例的带状降水，降水强度也与实况相接近，但模拟的主要雨带相对实况偏南，加入雷达径向风资料和反射率资料后模拟效果最好。 挑选模拟效果最好的高时空分辨率模拟结果分析发现该个例发生发展前后上空对流层中层500 hPa受西风短波槽控制，在对流发展强盛期低空存在强烈的西南风急流。对流云带上强回波中心伴随着伸展强烈的正涡度柱和中低空辐合的重叠，强回波中心随着中低空辐合区与高空辐散区之间的强上升气流向西延伸而延伸，对流云系覆盖范围内受负扰动气压控制，对流层中低层空气水汽混合比在个例发生发展前后保持较高水平。沿安徽，江苏境内的强回波中心的经向剖面上正涡度柱与中低空辐合区高空辐散区之间的强上升气流伸展范围较窄，对应的对流云系在经向伸展范围也较窄，从而形成从鄂东延伸到苏南，绵延上千公里的狭长对流云带。
【学位年度】2009
【学位名称】硕士
【分类号】P425.81;|P426.62
【导师姓名】孙建华，赵思雄
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