上海“0185”热带低压特大暴雨触发和维持机制研究

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热带低气压作为热带气旋中强度最弱的一类,其副热带转换过程包含的物理过程及其产生的灾害的相关研究比较缺乏.本文选取2001年8月5日夜间至6日早晨,上海市境内经历的一次罕见的特大暴雨过程(以下简称上海“0185”寺大暴雨)为研究对象,以期发现热带低气压转换过程的某些天气动力特征,进一步提高热带低气压的预报能力.在此次特大暴雨过程中,24h降雨强度和1 h降雨强度均创了上海市区近50年新高,并且突发性和骤发性并存,而骤发性尤为突出,具有很好的典型性.   首先,本文利用最新的日本20km×20km高水平分辨率的再分析格点资料和NCEP2.5°×2.5°再分析格点资料,在总结之前研究者观点的基础上,对这次特大暴雨过程的中尺度天气特征进行了分析.研究发现:热带低气压是这次特大暴雨过程的主要影响系统,并且这次特大暴雨发生在热带低气压登陆后的副热带转换过程中,具有与台风副热带转换过程一样的特征.而西太平洋副热带高压带的断裂在这次特大暴雨过程中具有至关重要的作用,副热带高压的东西进退乃至断裂的短期变异与其南北两侧东、西风带中的低涡扰动的活动密切相关.副热带高压带断裂的主要原因是500hPa高纬冷涡南压与低纬热带低压北上引致的高低纬冷暖空气交汇以及热带低压前的中尺度鞍型场与气流增速的共同作用.副热带高压带断裂以前,热带低压东部象限的暖湿气流与中纬斜压带相互作用,在热带低压的北部象限有暖锋锋生.副热带高压带断裂以后,南半球越赤道气流沿着副热带高压断裂的间隙顺畅地将冷空气向北输送至我国东南沿海地区.同时,随着中高纬低压槽的加深东移,槽后干冷空气入侵热带低压的北部象限,与南半球越赤道冷空气共同作用,将热带低气压暖心抬离地面,使得在上海地区附近南北两股冷锋相遇,产生中尺度锢囚现象.之后南部越赤道冷空气继续补充北上,促使锢囚锋逐渐变性成为冷锋移过上海地区.正是这个中尺度锢囚锋生及其变性过程,触发并维持了上海”0185”特大暴雨过程.   最后,结合对上海”0185”特大暴雨的分析,本文引入了区域环流指数和标准化异常两种方法,对副高边缘强对流天气的预报具有一定的指导意义.
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