一次江淮飑线过程的数值模拟及边界层湍流输送特征分析

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:squallleo2009
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为了更好地认识江淮飑线系统演变特征,利用WRF中尺度数值模式,对2014年7月12日发生在江淮地区的一次飑线过程进行了数值模拟,根据模拟结果分析其成熟阶段中尺度垂直结构特征、边界层冷池、湍流动能及湍流输送特征。结果表明:(1)此次飑线属于槽前型飑线,切变线南侧有低空急流出现,低空急流加强的时候,其北侧出现飑线天气。降水有明显的中尺度特征,呈带状分布,有几个暴雨中心,并随时间自西向东移动。(2)飑线发生前在对流层低层向飑线发生区的水汽通量较大,同时飑线发生位置的假相当位温等值线密集,汇集了大量的不稳定能量。(3)飑线系统前部低层辐合,高层为辐散,中高层有较强的上升运动,有利于新生对流单体的发展加强;飑线系统的对流主体低层为辐散反气旋式涡度区,对应飑线雷暴高压,中高层为辐合气旋式涡度区,抑制了强对流单体的发展。老对流单体不断减弱消散,新对流单体在飑线系统前沿不断生成加强,从而此次飑线系统向前移动。(4)飑线发展期冷池作用较小,随飑线系统的发展,冷池作用显著,冷池对环境风的阻碍作用加强,冷池前沿辐合加强,有利于触发新对流;飑线系统消散阶段阵风锋比对流主体移速快,阻碍偏南风暖湿气流的输送,使对流减弱。(5)边界层湍流动能在飑线不同发展时期的特征及主要湍能源不同。飑线发生前,浮力项为边界层湍流动能的主要产生项,湍能随高度减小;飑线系统过境时,切变项为主要的湍能源,并且在边界层高层较大;飑线对流前的晴空区域内,边界层湍流运动向下输送动量,补充边界层摩擦损耗;飑线强对流影响的区域,近地层湍流运动向上输送动量,减弱了大风的影响。(6)向上较大的潜热、感热通量增强低层的大气不稳定性,有利于强对流系统的发生发展。飑线成熟期对流处,感热通量为较大的负值,潜热通量也减小,不利于对流的持续加强;飑线消散阶段,对流前方的阵风锋处的潜热加强,则不利于对流的消散。
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