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本文采用常规观测资料、红外卫星云图和多普勒天气雷达资料对发生在演东北昭通的强对流天气进行中尺度特征分析,并利用WRF中尺度数值模式对2次飑线过程和一次典型MCC天气过程进行数值模拟和诊断分析。主要研究内容包括中尺度对流系统发生、发展的时空演变特征及成因诊断。主要研究结论有: 1.WRF数值模式模拟结果很好地预报出MCC暴雨的2个暴雨中心,以及冷锋型飑线前沿带状雨区,降水的落区和强度与实况都比较一致。模式输出的垂直速度及液态水含量演变特征和暴雨的演变趋势有较好的对应,对于暴雨的短临预报具有指导作用。模拟的风场、涡度场和散度场很好地描述了3次强对流天气过程中尺度系统发生发展的时空演变特征及形成机理。 2.3次过程模拟结果都反映出位于对流层中低层的中β尺度气旋性、反气旋性涡旋,以及强对流发生区呈柱状分布的垂直速度。对流层中低层中β尺度低涡是强对流天气发生发展的直接影响系统;低涡中心强烈上升运动和低层辐合、高层辐散的配置是中尺度对流系统发生发展的动力机制。飑线系统和MCC降水系统是由一些中β尺度系统组成的中α尺度对流系统。 3.低层中β尺度辐合线是降水稳定发展和长时间维持的主要原因。对流层上层中尺度扰动产生较强的辐散中心,为低层中尺度涡旋的发生发展提供了有利的动力条件,也是从对流层低层到中层上升运动发展的动力因素。低空急流扰动导致低空急流左前侧中β尺度低涡生成。 4.飑线前沿存在强烈的气流辐散辐合,从而导致剧烈的局地上升和下沉运动,是造成冰雹和大风的直接原因。飑线前沿气旋性和反气旋性涡度发展旺盛,且强烈发展的正负涡度区和气流的垂直运动相配合。对流层中层的气旋性旋转明显强于低层。 5.MCC生成于对流层高层急流出口区右侧强辐散区和低层强辐合区。雷达回波上“人”字形回波、平行短带回波和逆风区的出现说明MCC内部存在多个中β尺度对流系统,直接造成多个暴雨中心。MCC成熟阶段表现出中低层辐合和高层辐散的动力特征,其前沿中层以下有强气流流入,以上则有强气流流出。