一次特大暴雨过程中地形动力作用研究

• 作 者: 刘洋 钱贞成 朱宇宁 李旻琛
• 机 构: 解放军理工大学气象海洋学院,南京2111101 65061部队,沈阳 110027
• 出 处: 第32届中国气象学会年会
• 发表日期: 2015年12期
• 关键词: 暴雨 地形作用 数值模拟 地形敏感性试验

　　利用NCEP再分析资料分析了2014年8月31日云阳特大暴雨的天气形势；随后利用WRF模式对此次过程进行了数值模拟；在控制试验基础上考虑到重庆地区复杂的地形条件，针对大巴山和齐岳山地形设计了3组地形敏感性试验，分析了地形改变后对于降水、低层风场和垂直运动的影响，得到以下主要结论。高低空环流形势分析表明；西南涡、辐合切变线、低空急流是此次暴雨的直接影响系统；中南半岛热带低压和副高共同作用产生的低空急流将来自南海的水汽输送至内陆，为暴雨的发展提供了水汽条件；对流层高层西风急流核入口区右侧的高层辐散，低层辐合切变线和低空急流轴左侧正切变涡度区所产生的低层辐合耦合产生了强烈的抽吸作用，为垂直运动的发生发展提供给了有利条件。控制试验研究表明：WRF模式对此次暴雨过程模拟比较成功，强降水中心的位置和强度及环流形势场都与实况极为接近；大巴山北侧冷空气和南侧西南气流遇大巴山阻挡绕流导致川渝交界处西南涡的形成，直接影响暴雨；低层风场与喇叭口地形相互作用导致低层强辐合，并在暴雨区上空形成垂直次级环流，其上升支的位置、强度、伸展高度对于暴雨的强度和落区有重要的指示意义；低层南风入流，辐散中心南北风出流以及对流层高层干冷空气的入侵有利于垂直次级环流上升支的维持和发展。地形敏感性试验研究表明：地形高度的改变对雨带的走向影响不大，但是对降水的非均匀性、强降水中心的位置和强度有重要影响；大巴山高度降低后低层风场的变化主要体现在两方面：重庆东南侧的西南气流向更下游输送引起暴雨中心向东北方向偏移；大巴山北部的冷空气深入到重庆西北部，与东南侧的西南气流形成切变线降水，西南涡和雨带变得更为狭长；大巴山阻挡了降水系统的移动，使降水更为集中。大巴山高度降低后地形迎风坡效应减小，低层辐合减弱导致垂直次级环流上升支伸展高度和强度明显降低，暴雨减幅；由于齐岳山走向与低层西南风夹角较小，地形迎风坡效应较弱，齐岳山对降水中心位置和强度的影响不如大巴山显著；齐岳山高度降低后地形喇叭口狭管效应减弱，低层西南风速度减小；低空急流位置偏南，且强度明显减弱，引起低层辐合区位置偏南且强度减弱，导致垂直次级环流上升支位置偏南，降水中心相应南移；可见齐岳山通过影响低层风场间接影响垂直次级环流，进而影响降水。