【摘 要】
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贺兰山东麓的暴雨过程常与低空急流相伴。本文针对偏南急流影响下的2018年7月18至19日暴雨过程（简称“7·18”过程）和东南急流影响下的2017年6月4至5日暴雨过程（简称“6·04”过程）,首先利用加密观测资料、探空资料和雷达观测资料等对两次暴雨过程进行天气学分析及中尺度特征分析,在此基础上利用数值敏感性试验的方法来研究两种低空急流（LLJ）对贺兰山东麓地区暴雨的形成和发展的影响机制,此外针对
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贺兰山东麓的暴雨过程常与低空急流相伴。本文针对偏南急流影响下的2018年7月18至19日暴雨过程（简称“7·18”过程）和东南急流影响下的2017年6月4至5日暴雨过程（简称“6·04”过程）,首先利用加密观测资料、探空资料和雷达观测资料等对两次暴雨过程进行天气学分析及中尺度特征分析,在此基础上利用数值敏感性试验的方法来研究两种低空急流（LLJ）对贺兰山东麓地区暴雨的形成和发展的影响机制,此外针对WRF模式对“6·04”暴雨过程中贺兰山南侧强降水中心模拟存在偏差的问题,利用WRF模式及其三维变分系统WRFDA开展了C波段雷达回波资料循环同化预报试验,讨论了同化C波段雷达反射率资料对该次暴雨强降水时段模拟的效果。论文的主要结论如下:（1）两次暴雨过程的天气学分析结果显示,“7·18”过程是高空槽和偏南急流共同作用产生的局地短时暴雨,雨带集中;而“6·04”过程则是稳定大槽和东南急流影响下形成的大范围持续性降水过程,两次暴雨过程水汽分别来源于南海和孟加拉湾。“7·18”过程中中尺度对流系统呈线型云带,而“6·04”过程的则表现为较大尺度的对流云系。（2）对两次暴雨过程的数值模拟结果显示,模式模拟的降水分布特征与观测站点资料的分布特征基本一致,只不过雨带位置偏西,距贺兰山山体更近。“7·18”过程中暴雨发生前偏南LLJ左侧动力辐合区域位于宁夏地区西侧,低空偏南急流的主要作用是为降水过程提供有利的水汽条件,当偏南急流加强时增强了贺兰山山前的抬升运动,这有利于在山体附近强降水的形成及凝结潜热的释放。“6·04”过程东南急流移动相对缓慢,宁夏北部地区一直处于LLJ左侧,此时LLJ不仅为暴雨的形成提供有利的水汽条件,且其左侧的动力辐合作用为大范围持续性强降水的形成提供有利的动力学机制。（3）数值敏感性试验结果显示,减弱LLJ时“7·18”过程降水明显减少的区域位于贺兰山山体附近,而“6·04”过程的降水减少区域则出现在宁夏平原地区,同时减弱LLJ后两次暴雨过程的散度场和假相当位温特征变化显著。LLJ对“7·18”过程的影响主要体现在水汽输送作用和加强迎风坡垂直运动的动力作用,对“6·04”过程的影响主要体现在急流左侧的动力辐合抬升作用。（4）利用FLEXPART模式对两次暴雨过程水汽输送特征的后向轨迹分析结果显示,“7·18”暴雨过程的粒子轨迹集中,距地表1600m以上中层水汽输送对此次贺兰山东麓降水有重要贡献。“6·04”暴雨过程中东南水汽输送通道为主要水汽来源,其高度多在1600m以下。减弱LLJ后的模拟结果表明,两次过程低空水汽输送均呈减弱的特征,但“7·18”过程水汽输送途中的水汽损失较“6·04”过程明显更大。（5）对“6·04”暴雨过程同化C波段雷达的数值试验结果显示,12h循环同化试验RAD12的结果对此次暴雨过程10mm、25mm和50mm阈值降水的评分均有显著提高。同化后诊断的强降水时段雷达反射率因子与雷达观测实况有较好的一致性,雷达回波的垂直剖面上很好得模拟出了降水极值时刻前后冷暖空气交汇,锋面抬升形成降水的过程。这说明选择适当的同化窗将C波段的雷达观测资料融合到模式的初始场中可以显著提高对短时强降水的模拟效果。
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