高原气象

高原气象 >

2014 , Vol. 33 >Issue 4: 1034 - 1044

DOI: https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0534.2013.00070

论文

河西西部一次大到暴雨过程诊断分析及数值模拟

  • 李江林 ,
  • 余晔 ,
  • 王宝鉴 ,
  • 荣裕良
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  • 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室, 兰州 730000;2. 中国科学院平凉雷电与雹暴试验站, 平凉 744015;3. 中国科学院大学, 北京 100049;4. 兰州中心气象台, 兰州 730020;5. 上海市松江区气象局, 上海 201620

收稿日期: 2012-04-25

  网络出版日期: 2014-08-28

基金资助

国家重点基础研究发展计划（2014CB441404）；国家自然科学基金项目（41175009）

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Analysis of Heavy Rain to Rainstorm Event on the West of the Gansu Corridor

  • LI Jianglin ,
  • YU Ye ,
  • WANG Baojian ,
  • RONG Yuliang
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  • Key Laboratory of Land Surface Process and Climate Change in Cold and Arid Regions, Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute, Chinese Academy of Science, Lanzhou 730000, China;2. Pingliang Station of Lightining and Hailstorm Research, Chinese Academy of Science, Pingliang 744015, China;3. University of Chinese Academy of Science, Beijing 100049, China;4. Lanzhou Central Meteorological Observatory, Lanzhou 730020, China;5. Songjiang Meteorological Bureau of Shanghai, Shanghai 201620, China

Received date: 2012-04-25

  Online published: 2014-08-28

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摘要

利用实况降水资料，NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料和数值模拟结果，对2011年夏初河西走廊西部一次大到暴雨过程进行了分析。结果表明，这次暴雨过程的成因是“北高南低”的环流形势和南、北方暖湿空气与干冷空气交汇而形成的。此次过程水汽来源较多，为暴雨的发生提供了充分的水汽条件；暴雨发生前，大气能量有个积聚的过程，在暴雨发生时能量开始释放，最后到暴雨结束，能量释放完毕；暴雨发生时，降水落区上空整层均为上升气流，这种强上升运动不仅使暖湿空气辐合抬升，且在上升过程中释放潜热，加热大气，使垂直运动增强，形成正反馈；700 hPa Q矢量辐合区走向与雨区走向基本一致，出现降水区域的Q矢量辐合中心值要<-3×10-15 hPa-1·s-3，但Q矢量辐合强度与暴雨强度并没有较好的对应关系，这表明Q矢量的辐合区能较好的预报暴雨及较大降水的落区，但没有较好的预报出暴雨强度；通过数值模拟可知，实际降水大值中心基本上与模拟的大降水中心吻合，高分辨率的模拟结果能分析出此次降水过程影响系统的移动和发展，模拟的MCAPE和雷达反射率因子等物理量均对此次降水过程有较好的指示意义。

关键词： 大到暴雨; 诊断分析; Q矢量; 数值模拟; 河西西部

本文引用格式

李江林 , 余晔 , 王宝鉴 , 荣裕良 . 河西西部一次大到暴雨过程诊断分析及数值模拟[J]. 高原气象, 2014 , 33(4) : 1034 -1044 . DOI: 10.7522/j.issn.1000-0534.2013.00070

Abstract

A heavy rain to rainstorm event on the west of Gansu Corridor in 2011 was analyzed, using observated precipitation data, NCEP/NCAR reanalysis data and simulated results. The results show that: The cause of heavy rain was geopotential height which be high in north and low in south, and the convergence of airflow of warm and moist from south and cold air from north on the west of Gansu Corridor. So much water vapor was provided by three vapor sources for this heavy rain process. Before the rainstorm, the atmospheric energy is accumulated, then the energy began to release when heavy rain occurred, and finally to the end of the rainstorm, the energy release over. The entire layer was updraft over the precipitation area when the heavy rain occurred. The strong updraft not only made the warm and moist air convergence and uplift but also released potential heat and heated atmosphere during the ascent, then formed positive feedback and made the vertical movement enhance. The Q-vector was analyzed. It is showed that distribution of Q-vector was in accordance with the precipitation area. There was no good correlation between the intensity of the Q-vector convergence and the intensity of rainstorm, but center value of Q-vector convergence less than -3×10-15 hPa-1·s-3 if only there is precipitation. So Q-vector convergence zone can be better forecast rainstorm and large rainfall districts, but not able to forecast rainstorm intensity. Finally, through numerical simulation, the actual precipitation value center was coincidence with simulated precipitation center. The movement and development of atmosphere circulation was analyzed by high space and time resolution numerical model results. Simulation of the MCAPE and radar reflectivity factor and other physic index has good instruction significance to this precipitation process.

Key words： Heavy Rain to Rainst; Diagnostic Analysis; Q-vector; Numeric Simulation; The West of the Gans

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