陇南一次暴雨灾害天气过程的诊断分析

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1、第29卷第5期甘肃科技Vol.29No.52013年3月GansuScienceandTechnologyMar.2013*陇南一次暴雨灾害天气过程的诊断分析付培健，杨小银(兰州大学大气科学学院，甘肃兰州730000)摘要:2012年5月10日，甘肃陇南岷县出现了罕见的雷电、短时强降水、冰雹、阵性大风等强对流天气，因灾造成重大人员伤亡和财产损失。利用NCEP再分析资料和中尺度WRF(WeatherResearchandForecasting)模式对此次天气过程进行了模拟，并使用模式输出产品作了多种物理量诊断分析。结果表明:该模式能较好地模拟这次天气过程;在此次降水发生过程中，暴雨区出现

2、了很强的辐合上升运动，为降水的形成和发展提供了动力条件，中低层负螺旋度的短暂出现可以作为此次降水即将发生的一个指标;来自西亚地区和孟加拉湾的水汽在甘南中层辐合为此次暴雨提供了足够的水汽;不稳定能量的聚集和释放，并且能量的释放过程比积累过程要快，导致了暴雨的产生。关键词:暴雨;WRF模式;水汽通量散度;Z－螺旋度中图分类号:P426castingV3.3.1)模式对2012年5月10日发生在甘1引言肃陇南岷县的暴雨过程进行数值模拟和诊断分析，大到暴雨天气是高原重要灾害天气之一，该区找到此次致洪暴雨过程发生的演变规律及物理机域自然灾害频繁、生态系统脆弱、经济发展相对滞制，以期改进致洪暴雨预

3、报预警技术，进而为此类灾后，暴雨天气过程引发该地山洪、滑坡、泥石流等，常害性天气的预报提供参考。造成严重的灾害。随着近年气象业务观测网的建设、各种探测工具的应用，以及数值模式的发展，为2数值模拟方案各类暴雨天气过程分析提供了新的工具，分析诊断WRF是由美国多个研究部门及大学共同参与能力也有了明显提高，能较好地描述暴雨过程的中开发研究的新一代中尺度预报模式，包括了辐射过尺度特征，从以往的对暴雨大尺度环境的分析转为程、边界层参数化过程、对流参数化过程、次网格湍［1］对暴雨的实际中尺度对流系统观测分析和诊断。流扩散过程以及微物理过程等物理过程。目前是最近些年来对高原地区暴雨的研究，也取得了长

4、足的为先进的中尺度数值天气模式，已经在世界大多数发展。国家的天气预报业务和相关的业务部门及科研单位高原地区暴雨的强度和出现的地点与中尺度扰广泛应用。动的活动有密切的关系。然而高原暴雨天气突发性在的模拟试验中，采用最新的WRF3.3.1版本，强、时效短、对流性强，有时在弱的背景下，一些局地模式区域及物理方案设计见表1，模式采用地形追及浅薄的天气系统却造成了意想不到的剧烈天气过随坐标系，垂直分28层，水平方向采用Arakawa－C程，具有独特高原特征的天气，给预报带来很大的困型格点。初始场及边界条件采用2012年5月10日难，如:2012年5月10日发生在甘肃岷县的一次暴02:00－11日

5、08:00每6h输入一次的NCEP1°×1°雨过程，就具有代表性。高原天气系统分析是个非FNL资料。模拟时段为2012年5月10日02:00－常困难的尚未真正解决的问题。因而研究高原复杂11日08:00，共30h，每隔1h输出一次模拟结果。下垫面上暴雨的发生和发展，探讨高原暴雨产生的物理机制，进而建立一个适用于高原暴雨发生、发展3数值模拟结果分析模拟和预报的概念模型，对建立该地暴雨的预报思3.1环流形势场路，提高其预报准确率具有重要的意义。5月10日14时500hpa环流形势是欧亚大陆中运用中尺度WRF(WeatherResearchandFore-高纬度地区为一槽一脊型，高纬阻塞高压

6、稳定，使得*本项目由国家自然基金资助(项目号:41175042)。第5期付培健等:陇南一次暴雨灾害天气过程的诊断分析53表1模拟区域及相关物理选项3.2降水量方案设计参数图2(a)给出了根据常规地面观测资料插值得模式中心点104.04E，34.43N到的5月10日10－22时12h累积降水量分布。可第一区域分辨率和格点数27km，108X90以看出，该时段内强降水位于甘南州和定西市，主要第二区域分辨率和格点数9km，198X180暴雨区有2个，分别位于(34.5N，102.3E)和第三区域分辨率和格点数3km，330X231(34.5N，104.1E)附近。图2(b)给出了相同时段模微

7、物理方案Ferrier(newEta)拟的降水量，对比图2(a)、(b)可以发现，模式对本积云对流Betts－Miller－Janjic次暴雨天气过程的主要强降水带的雨带形状、走向短波辐射Dudhia与实况接近。位于34.5N附近的大片暴雨区、岷县长波辐射RRTM境内的强降水中心都较好地模拟出来了，降水中心陆面过程Noah陆面模式比实况要偏东一些，中心降水量达到50～55mm，比边界层YSU参数化方案实况要高。从整体来看WRF中尺度模式对本次降