董春卿苗爱梅郭媛媛.doc

董春卿苗爱梅郭媛媛S2*,太原,,Taiyuan030006,China摘要利用WRFARW中尺度数值模式对2007年7月29日山西南部喇叭口地形造成的一次积层混合云系降水进行模拟。通过分析云系中不同水相粒子的分布,了解积层混合云系的微物理特征和动力特征,最后对地形激发的积层混合云系降水机制进行探讨。结果表明:特殊地形所激发的meso-β积层混合云系是造成特大暴雨的直接系统;高层层状云与中低层的积雨云相互粘连跨接,自上而下依次为冰晶区、冰晶和过冷云滴共存区和云水区,雨水大值中心、云水大值中心和冰晶大值中心相互对应,存在“播撒-供给”机制;动力场上,低层对流云中有强上升气流,高层层状云中在上升气流旁侧有较明显的下沉气流,低层存在强辐合,中高层存在强辐散,此种配置有利于维持云系的发展。对流云与层状云的相互作用使对流发展旺盛,产生极端强降水。研究初步概括出夏季地形激发的积层混合云降水的概念模型:天气系统提供低层辐合、高层辐散的环流背景,地形辐合、山脉抬升提供中尺度对流云团的触发、加强条件,Bergeron效应是冷云降水的关键过程,“播撒-供给机制”是层积混合降水的主要降水机制。关键词:WRF积层混合云系地形前言多年来,气象工作者对地形激发的强对流系统从天气形势、物理量场、雷达回波、闪电[1-6][7]频次等方面进行了详细的分析和研究。盛春岩等对北京门头沟附近的一次大暴雨过程进行了数值试验,证实地形的动力作用是本次大暴雨的触发机制,山坡和山顶的对流不稳定[11]是大暴雨的必要条件,大暴雨是在多尺度地形以及一定的天气系统配置下产生的。Smith、[12][13]Houze、Lin总结了3类常见的地形降水机制:(1)产生在稳定大气中的迎风坡降水;(2)[8-9]产生在条件性不稳定大气中的地形降水;(3)由播撒机制引起的地形降水。洪延超、林磊[7]等对于第3类播撒降水机制进行了系统性研究,数值试验表明:层状云为积云提供良好的发展条件,饱和的环境及伴随层状云的辐合场使对流云具有长生命期、产生高强度降水和间歇性的极端强降水,与播撒机制相联系的冰相微物理过程是暴雨产生的主要物理原因。2007年7月28日到31日,受副高西进东退影响,山西南部连续3天出现大暴雨天气。其中29日08h~30日08h,,,强降水造成运城市16条主要河流、117条峪口沟道爆发超标洪水,仅运城市直接[1]。过去对积层混合云的研究多集中在梅雨锋等云系,对山西地形激发积层混合云系的研究相对较少。本文试图通过分析特殊地形激发的积层混合云的动力结构、微物理结构,了解其降水机制,为突发性强降水的临近预报、预警提供参考依据。1环流背景与降水实况*资助课题:山西省气象局重点科研项目“基于中尺度模式的山洪地质灾害精细化气象预报系统”(SXKZDTQ20138701)、2013年中国气象局预报员专项“2012年相似环流背景下山西暴雨过程对比分析”(CMAYBY2013-009)共同资助。作者简介:董春卿(1984—),