位涡理论在登陆山东的台风暴雨过程诊断分析中的应用研究
该文利用非静力中尺度模式MM5对1999年8月11~12日由冷空气侵入台风低压环流造成半岛西部和鲁东南特大暴雨过程成功地进行了数值模拟.用模式输出结果,对常用物理量场的垂直结构进行了中尺度分析,同时用模式输出资料计算了等压面及等熵面上的干湿位涡,根据位涡理论研究了这次暴雨过程等压面和等熵面上的干湿位涡分布,讨论了位涡与中纬度天气系统相互作用过程中的演变特征.另外又与1997年第11号台风登陆北上造成山东全省大到暴雨过程的位涡场结构进行了对比分析,讨论了两次暴雨过程位涡场结构的异同.通过分析比较,从位涡的角度揭示了这类暴雨的形成机理,以便更好地掌握台风或减弱的台风环流造成山东暴雨的机制,进一步提高有关这类暴雨的落区和强度的短期预报能力.对"8.11"暴雨过程的常用物理量场的分析表明:这次暴雨过程的中尺度特征非常明显,在分辨率较低的大尺度场上很难分析出其物理量场的迅速变化.而从模式输出结果可以看到在暴雨区几十公里的狭窄范围内,当高空短波槽与中尺度低压相互作用时,辐合、辐散中心及正、负涡度中心快速加强,上升运动迅速发展,物理量增加了近一个量级,促使不稳定能量迅猛释放,高低空中尺度天气系统产生正反馈作用,导致特大暴雨的产生.暴雨产生在低层正涡度高层负涡度,低层辐合、高层辐散的最佳配置下,有利于形成深厚的垂直上升气柱.通过对相当位温的垂直剖面分析,可知两场暴雨的中低层都为暖湿不稳定区,暖湿不稳定区上部冷空气明显扩散,暴雨产生在暖湿对流不稳定区内,通常产生在θ<,e>陡峭和密集区中,θ<,e>陡峭和密集区有利于涡旋发展.应用位涡理论对有关涡旋或暴雨过程进行分析有其非常显著的优点,物理意义清晰,为暴雨的落区和强度的短期预报提供一种有益的预报思路.湿等熵面位涡图是暴雨诊断分析的有力工具,等熵面位涡图可作为预报台风路径的参考.
中尺度模式MM5;位涡;台风暴雨;等熵面
中国海洋大学
硕士
气象学
吴增茂
2003
中文
P444;P426.62
50
2004-07-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）