三峡区间致洪暴雨的综合分析与数值模拟研究

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本文利用MM5中尺度数值模式,结合高密度的气象、水文自动雨量站资料以及卫星、雷达等探测资料,分析研究导致2005年7月9日-10 日三峡区间致洪暴雨的中α尺度对流系统。 首先,通过对地面观测站雨量、探空资料、卫星红外云图和辐射亮温分析以及多普勒雷达资料等多种探测资料的分析,发现此次大暴雨过程是由中α系统(MCC)造成的。 然后,利用MM5模式较成功的模拟了此次三峡区间大暴雨,并通过分析系统的位置与结构,模拟出了暴雨期间的中α系统生成、发展过程。模拟结果发现,此对流系统是在对流发展较深厚且强度较强的背景场下生成的;低层上升运动弱,中层最为强烈,高层比中层要弱。此强对流系统正是在低层西南气流、中层低涡产生的强烈辐合和强烈的上升运动下形成的。此次过程多个相对短生命史中β系统的合并增强作用,导致了此次中α系统的生成和稳定维持。对流系统生成前后,强辐合区一般集中在中低层,中层辐散辐合不明显,高层有较强的辐散区与低层辅合相配合;从对流系统发生、发展的物理机制来看,三峡近坝区中低层一直呈饱和状念并为不稳定层结,因而导致凝结潜热释放,为系统的发展和维持不断提供能量,整层也一直均为强水汽通理辐合区,因而对三峡近坝区附近降水的发展稳定维持起到了重要作用。 最后,通过模式调整对不同初始时刻和参数化方案中尺度数值模式模拟预报效果来看,MM5模式存在湿延迟现象;三峡区间的中尺度对流过程对参数化方案的选取非常敏感,预设参数化方案相对适合三峡区间的强降水预报。经过本地化改造的MM5系统业务应用检验其对三峡近坝区的预报能力较强,可以作为预报业务的重要参考。
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