两类华南沿海暖区辐合线暴雨特征与发展机制对比研究

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:awubang
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根据低层850hPa环流,利用辐合线系统客观判定方法,将2009~2014年4-6月华南沿海暖区暴雨分为两类:一类为珠江口以西的偏南经向辐合线型,为东南、偏南、西南三支气流形成。第二类为粤东沿岸的西南纬向辐合线型,为偏西和西南两支气流形成。统计强降水6h样本发现,6年偏南向型频数为年平均73.2次,西南向型为年平均50.3次。南海夏季风爆发后,两类频数均增加。两类合成特征显示,500hPa上偏南向型有暖平流,无锋区。西南向型为弱槽,华南位于中纬度锋面南侧暖区,有弱波动。两类暴雨辐合线系统上空气象要素特征同为:有深厚垂直运动;辐合层深厚,多个辐合中心垂直叠置;水汽充沛,对流不稳定能量深厚;凝结潜热释放,可造成气柱增暖拉伸,加强辐合中心及上升气流。西南向型水汽更充足,凝结潜热释放更强,而偏南向型中高层暖平流强于凝结潜热释放。探讨凝结潜热对两类辐合线系统热力机制的数值模拟显示,凝结潜热主要对空气增温,拉伸气柱,增强辐合线的低值系统性质。其次凝结潜热释放增强两类低层辐合线系统的辐合形势,维持中高层辐散环流,其影响达到环流强度的30%-50%。整体研究揭示辐合线系统是华南沿海暖区暴雨重要影响系统。偏南向型地形试验表明,地形作用有两点:一是云雾山对偏南向辐合线正面阻挡,强迫气流爬坡抬升,二是云雾山和天露山之间形成的细长狭管,引导气流在此辐合加强,更利于气流上升,由此造成偏南向型暴雨具有更大雨强。西南向型地形试验显示地形动力抬升作用较弱,其垂直运动更多来源于辐合线系统自身辐合上升,并与高低空急流形成的次级环流上升支汇合,形成更强上升运动。由于西南向辐合线几乎平行于莲花山脉走向,山脉的侧向摩擦作用造成辐合线停滞,移速减慢,延长降水时间,总的累计降水量往往超过偏南向型。结合潜热敏感性试验和地形试验的研究结果综合分析,显示两种类型的潜热热力机制和地形动力机制的配合有所不同。偏南向型低层辐合线系统性辐合上升、高层抽吸和地形的动力抬升都对垂直上升运动有很大的正贡献,地形触发降水形成,间接触发潜热释放。西南向型,低层系统的强辐合上升和高低空环流形成的次级环流上升支共同触发强对流不稳定形成持续性降水,释放大量凝结潜热,地形对辐合线更多是侧向摩擦,使系统停滞。地形只是延长降水时间。潜热比重更大,降水的量级、深厚的强上升运动更多是与凝结潜热的释放有关。
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