东亚中尺度对流系统的天气气候学与个例研究

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本文利用日本静止气象卫星观测的1998年4月~2002年8月共计49个月每天24小时的红外云图资料处理后的亮温(TB)值研究了东亚地区中尺度对流系统的季节变化以及日变化的规律,并对2002年6月21~23日发生在黄海—长江流域梅雨锋上的MCS和2002年7月22~23日发生在华北—长江流域梅雨锋上的MCS进行了个例分析和对流层上层水汽风分析。统计结果表明:东亚中尺度对流系统的发生频率表现出强烈的纬向性和地形性特征,低纬地区对流频率随纬度减小而增加,中纬地区对流频率随地形的不同而发生显著变化。在青藏高原、中南半岛东北部、孟加拉湾、菲律宾吕宋岛以及我国华南等地都是MCS的高频中心,这些地区对流与深对流高频中心的南北移动和范围变化是东亚地区季节变化的特征之一。同时东亚地区中尺度对流系统具有非常明显的日变化特征。夏季对流发生频率最高的地区可以分为两类,一类是青藏高原东南部地区、中南半岛东北部东面地区,这两个地区的MCS具有夜发性,产生原因以动力因素为主;另一类是长江上游河谷的青藏高原东部地区以及我国南方的多山地区和海南岛、吕宋岛、台湾岛等,这些地区的MCS具有热力对流的性质,产生原因以热力因素为主。  对梅雨锋上的MCS个例分析表明:MCS是造成长江流域梅雨期间暴雨的主要系统,MCS的强降水中心(区)与对流、深对流高频中心(区)存在密切的相关性,由TB≤-32℃的频率FM和TB≤-52℃的频率Fs可以相当好地反映降水的总体特征,而且比使用TB低值中心(区)来反映降水的总体特征能力要强。对梅雨锋上两类MCS系统在对流层上层水汽风分析表明:梅雨锋云带内MCS有两类流出通道。一类MCS在对流层上层呈现为一个中尺度反气旋,MCS的东部有一支中尺度高空急流,这支中尺度高空急流向东流出后转向南,流入20°N附近的南亚东风急流内,是MCS在对流层上层的主要流出通道;另一类MCS发生在中纬度西风急流的南侧,中纬度西风与MCS南部的偏东北风构成一个反气旋环流带,MCS前方的流出通道(中尺度高空急流)是中纬度西风急流的一个中尺度分支。结果同时表明:垂直风切变小,即垂直气柱是“不通风”有利于MCS的发展。
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