颮線常伴有雷暴大風、短時強降水、冰雹等,易造成人員傷亡和財產損失,因此,颮線一直是中尺度對流系統研究的重點。本文針對2016年7月26日發(fā)生在江蘇北部的弱天氣尺度強迫下一次颮線過程,開展不同云微物理和邊界層參數化方案以及雷達資料同化對颮線模擬影響的研究。首先,分別選用WRF（Weather Research and Forecasting）模式中具有一定代表性的5種云微物理參數化方案和5種邊界層參數化方案進行數值模擬,然后利用模擬結果診斷分析不同參數化方案模擬差異的原因。然后,利用WRF-3DVar同化系統進行敏感性試驗,得出最優(yōu)水平尺度參數、方差調節(jié)參數和同化時間間隔,以此分析同化雷達觀測對此次颮線模擬的影響,并通過分析雷達組合反射率、動力場、水汽場和溫度場探究改進的原因。云微物理參數化方案試驗表明:不同云微物理參數化方案對此次颮線過程的模擬差別很大,只有NSSL 1-momlfo方案能夠較好的再現回波的位置、強度及層云區(qū),其余四種方案模擬的回波均與實況存在不同程度的差異。NSSL方案模擬的上升氣流更強勁,冷池范圍更集中;水成物集中在一個狹窄的水平區(qū)域,中低層以雨水為主,中高層以雪粒... 

【文章來源】：蘭州大學甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

016年7月26日08:00風場（矢量，單位：m/s）與500hPa位勢高度場（a，黑色實線，單位：dagpm）以及700hPa（b）和850hPa（c）相對濕度（填色，單位：%）

蘭州大學碩士學位論文弱天氣尺度強迫下江淮流域一次颮線的數值模擬及資料同化12圖3-22016年7月26日射陽站08:00（a）和14:00（b）T-lnP圖圖3-2給出了26日射陽站的溫度-對數壓力圖。08:00射陽附近的對流有效位能（ConvectiveAvailablePotentialEnergy，簡稱CAPE）和對流抑制能（ConvectiveInhibition，簡稱CIN）的值都較大，分別為2492J/kg和112.2J/kg。用溫度減去露點溫度所得的差值可以反映大氣中的水汽狀態(tài)，通過兩者的差值可以發(fā)現，850hPa以下大氣水汽較為充足，并在射陽附近形成了上干冷下暖濕的不穩(wěn)定層結，較弱的暖平流主要存在于850hPa以下，而較弱的冷平流主要存在

蘭州大學碩士學位論文弱天氣尺度強迫下江淮流域一次颮線的數值模擬及資料同化13于850~700hPa之間。同時還存在較弱的風速和風向的垂直切變。到14:00（圖3-2b），CAPE值通過進一步積聚達到3555.7J/kg，為對流的發(fā)生提供足夠大的不穩(wěn)定能量，而CIN值急劇下降至4.2J/kg。同時，自由對流高度也進一步降低至925hPa，大氣處于極不穩(wěn)定狀態(tài)。0~3km風的垂直切變偏弱，其大小僅8m/s。以上分析表明，此次颮線過程發(fā)生在強的熱力不穩(wěn)定和偏弱的垂直風切變環(huán)境下。3.2實況雷達分析圖3-3為鹽城站1.5°仰角雷達反射率。26日15:16在宿遷附近出現零散對流單體（圖略），但強度較弱，隨后緩慢向東南方向移動。15:56（圖3-3a），對流單體在宿遷東北部合并，形成有較強回波中心的塊狀回波區(qū)（記為A），中心強度大于50dBz，并在宿遷西南部出現分散對流單體（記為B）。此后，A和B繼續(xù)緩慢地向東南方向移動，并在移動過程中逐漸發(fā)展加強。17:21，A、B相連形成類似“人”形的回波區(qū)，中心強度大于55dBz（圖3-3b）。17:50，回波帶到達連云港、淮安和鹽城市境內，并由人字型逐漸演變?yōu)楣�，中心強度保持�?5dBz以上（圖3-3c）。18:13，回波帶斷裂為三部分（分別記為C、D、E）�；夭◣г诶^續(xù)向東南移動的過程中，D開始減弱（圖3-3d）。19:15，E移入黃海，D再次加強（圖3-3e）。21:09，線狀回波帶消失（圖3-3f），此次颮線過程基本結束，整個過程維持了約6h。圖3-32016年7月26日15:56~21:09鹽城站1.5°仰角的反射率演變（單位：dBz）：（a）15:56；（b）17:21；（c）17:50；（d）18:13；（e）19:15；（f）21:09

【參考文獻】：
期刊論文
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