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利用地面定时观测资料、区域站降水资料、雷达资料和FNL1°×1°全球6h再分析资料,运用天气学、动力学原理,对2012年6月4-5日酒泉地区出现的一次大暴雨过程进行了诊断分析。利用新一代中尺度数值预报模式WRFV3.2,对比了不同积云对流和微物理参数化方案组合对此次暴雨过程的模拟效果。结合与实况资料分析结果的对比,通过各个物理量的诊断分析,探究不同参数化方案组合对暴雨模拟的影响及产生差异的原因。得到如下认识: 暴雨发生前的高温晴热天气为暴雨的发生储备了能量。这次大暴雨发生在“西低东高”的流场配置下,受柴达木低涡和贝加尔湖冷涡延伸出来的低压槽东移南下的影响,在酒泉地区附近上空形成了中尺度涡旋,加上“歪脖子”高压脊的发展,导致低值系统在酒泉地区稍作停留。中高纬度高空槽前倾的结构加大了大气的垂直不稳定,再加上中低层正涡度、高层负涡度,高层辐散、低层辐合的配置,非常有利于上升运动的强烈发展,上升运动可达到对流层顶高度附近。三支水汽通道源源不断输送暖湿气流,暴雨区水平水汽通量强辐合,配合强烈的上升运动,使得整层大气水汽充沛。暴雨发生前,不稳定能量CAPE迅速积聚,为对流发展提供了动力条件;雷达图上持续不断的强降水回波(≥45dBz)构成了“列车效应”。 对暴雨的模拟结果显示,微物理参数化方案的选择对降水模拟更敏感。不同方案组合基本均能模拟出此次暴雨过程和雨带走向,大部分方案组合对强降水中心位置的预报偏南。粗网格(水平分辨率为54km)下,所有方案组合模拟的雨带雨量均略微偏小,且未明显突出强降水中心;较细网格(水平分辨率为18km)下,所有方案组合模拟的雨带、雨量与实况接近,基本都模拟出了强降水中心,但是位置略有偏差;细网格(水平分辨率为6km)下,由于分辨率的提高,各方案组合都模拟出了很多细小的降水中心,模拟雨量偏大较多;相对来说,18km分辨率下方案2(KF-Lin)和方案11(BMJ-WSM5)模拟的结果与实况最为接近。ETS评分的结果进一步印证了以上的模拟效果分析。 模式能很好地模拟出暴雨阶段流场的演变情况,垂直速度、涡度和散度等物理量的模拟也与NCEP基本一致,但模拟的最大垂直上升速度和散度均不同程度大于实况,这也间接地反映了模拟雨量大于实际雨量的结果。不同方案组合对垂直速度、涡度和散度的模拟结果都存在一定差异,尤其是雨水混合比存在较大差别,这种差异可能正是它们对暴雨预报效果差异的原因。