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本文首先利用NCEP2.5×2.5°气候资料对2004年梅雨特点进行了分析;其次利用常规和中尺度地面观测网资料、FY2b云图TBB资料和多普勒雷达资料对6月25日长江下游地区大暴雨过程进行了诊断分析;最后运用中尺度数值模式MM5V3.6对此次过程进行了数值模拟试验,并利用最佳模拟结果对此次大暴雨过程发生发展的机理进行了深入分析,研究发现:
2004年梅雨为不典型梅雨,6月25日大暴雨过程发生在对流层中层增强的副热带高压遇到东北冷涡南压的天气背景下,低层中尺度低空急流和中尺度辐合线等中尺度天气系统相互作用而产生强烈对流性降水,强降水发生前现了中尺度锋生现象。在卫星云图上则表现为两个MCS的生消演变,其中安徽南部的大暴雨中心是因为MCS在夜间增强,而江苏中部的大暴雨中心则由于北方低槽云系和南方对流云系相遇而产生新的MCS而造成的。
通过对积云对流参数化和显式水汽方案的混合模拟试验,发现此次过程对显式水汽方案并不敏感,积云对流参数化方案中Kuo和KF方案没有很好地模拟此次大暴雨过程,只有采用简单冰相和Grell的混合方案对此次过程模拟较好。动力学分析结果表明:低空西南急流的加强是此次大暴雨过程的主要动力、热力来源;低空急流的存在和增强,也为此次大暴雨过程输送了大量水汽;低空急流增强还促使地面能量锋区加强,引发强降水发生。中尺度辐合线是此次大暴雨天气过程的直接触发系统,近乎垂直的中低层切变线的南压促使其南侧暖湿气流沿锋面向上爬升,北方干冷空气在锋后下沉,形成次级环流,对这次大暴雨过程的强烈上升运动的维持起重要作用。
低空急流加强还触发了安徽南部的MCS的发展,而且在急流出口处与切变线共同作用产生了MCV结构,在冷暖云的共同作用下MCV又发展成一新的MCS,正是这两个MCS造成了此次大暴雨过程的两个暴雨中心。MCV产生的因为有两个,一是低空急流增强导致低层垂直切变增大,水平涡管由于倾侧作用转化垂直涡管;二是对流层中层因潜热释放导致等熵面凸起,水平涡管随之弯曲使得水平涡度向垂直涡度。