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本文首先总结了影响湖南的暴雨模型,然后分别对一次突发性特大暴雨过程个例和一次台风暴雨过程个例进行天气动力学分析,最后对台风暴雨过程进行数值模拟和地形敏感性试验,得到以下结论: (1)沅陵突发性特大暴雨是在有利的大尺度环流背景下发生的,低空西南急流为暴雨区带来了丰富的水汽和不稳定能量;产生暴雨的MβCS云团由两个对流云团合并而成,具有椭圆形结构特征,长时间维持在暴雨区,而且强降水出现在MβCS云团发展最旺盛的地方;在尺度分离的流场上,特大暴雨出现在850hPa和700hPa的两条中尺度辐合线之间的低层辐合区内;暴雨与对流层中低层正垂直螺旋度、高层负垂直螺旋度中心的分布和增大减小变化密切相关;非地转湿Q矢量激发的次级环流的存在有利于不稳定能量的释放,促进暴雨的发生发展;暴雨区特殊的地形对这次特大暴雨过程有明显的增幅作用。 (2)“圣帕”台风登陆后减弱成的热低压环流由于受北部强大的大陆高压、东部的副热带高压和南部的低纬赤道高压环流的包围,有利于台风低压气旋性环流和水汽输送通道的维持和加强,再加上200hPa南亚高压的影响,使得台风热低压填塞缓慢,对湖南造成的强降水持续时间较长。台风低压影响湖南期间,湘东南长时间维持一个水汽辐合中心,水汽辐合强度大,为湘东南带来了充沛的水汽。垂直速度分析表明,湘东南暴雨区长时间维持较强的垂直上升运动,随着暴雨的增强垂直上升速度也不断发展,在暴雨的最强阶段达到最强,伸展的高度也最高。暴雨期间,湘东南长时间处在湿Q矢量散度的辐合区,湿Q矢量在暴雨区激发了明显的次级环流,次级环流的增强和罗霄山脉地形对湘东南的暴雨具有正反馈作用。 (3) WRF模式可以很好地模拟出这次台风暴雨天气过程,模式模拟的强降水中心的范围、强度、位置与实况基本一致。地形敏感性试验结果表明,在削平罗霄山脉地形后,湘东南的强降水中心明显往东移,山脉西侧出现-90mm的降水减少中心,而山脉东侧的则出现+90m的降水增加中心。罗霄山脉地形的动力作用表现为:在一定高度以下的迎风坡,地形起到抬升和磨擦辐合作用,有利于降水的维持和发展,而在一定高度以上的山脉主体区域,上升运动减弱,低层气流辐散,不利于降雨的发展和维持。罗霄山脉地形的水汽和热力因子表现在:迎风坡的水汽输送增大,背风坡的水汽输送减少,而水汽通量的辐合区则集中在山脉海拔较高的区域;山脉地形使假相当位温随高度增加而减小,而气温则是在迎风坡降低,在背风坡升高。