梅雨锋暴雨个例的中尺度数值模拟研究(Ι)——中α尺度双雨带.docx

梅雨锋暴雨个例的中尺度数值模拟研究(Ι)——中α尺度双雨带
摘要
本文基于中尺度数值模拟技术，研究了梅雨锋暴雨个例中尺度结构。通过对2014年7月1日至7月2日湖南省暴雨事件的模拟，分析了双雨带的形成机理与演变特征。结果表明，双雨带的形成与上升气流强度、水汽输送、地形拓扑等因素有着密切关系。另外，本文对模拟结果与实测资料进行了对比，验证了模拟结果的合理性。
关键词：中尺度数值模拟；梅雨锋暴雨；双雨带；湖南省
Abstract
Inthispaper,middle-scalenumericalsimulationtechnologywasusedtostudythemiddle-scalestructureofMeiyufrontheavyrainexamples.BysimulatingtheHunanProvinceheavyraineventonJuly1-2,2014,theformationmechanismandevolutioncharacteristicsofthedoublerainbeltswereanalyzed.Theresultsshowthattheformationofdoublerainbeltsiscloselyrelatedtofactorssuchastheintensityoftheupwardairflow,watervaportransport,andterraintopology.Inaddition,thispapercomparesthesimulationresultswithactualmeasurementdatatoverifytherationalityofthesimulationresults.
Keywords:Middle-scalenumericalsimulation;Meiyufrontheavyrain;Doublerainbelts;HunanProvince
引言
梅雨季节是我国南方地区最重要的降水季节之一，其持续时间长，降水量大，给社会经济和人民生活带来了很大的影响。梅雨期间频发的暴雨天气，尤其是暴雨形成机理的研究，在气象学、水文学、应用气象学等领域都有重要的理论和实践意义。
上世纪八十年代，高速计算机、数值天气预报技术等快速发展，使得中尺度数值天气预报成为实际可行的领域。中尺度数值模拟技术是指以气象动力学为基础，对天气系统的动力学过程、热力学过程、辐射传输过程等进行数值模拟，从而获得该天气系统的相关参数和特征，为实际的天气预报提供科学的基础。
本文采用中尺度数值模拟技术，研究了湖南省2014年7月1日至7月2日的暴雨事件。通过对数值模拟结果的分析，探讨了双雨带的形成机理和演变特征，进一步分析了重要的气象因素对于暴雨形成的影响，以期为实际预报提供参考和借鉴。
方法
本文采用WRF(WeatherResearchandForecastingModel)中尺度数值模式进行数值模拟。模拟区域包括湖南省及周边地区，水平分辨率为3km。本文模拟的是2014年7月1日至7月2日在湖南省洪江市发生的暴雨事件，模拟时段为2014年7月1日00时至7月2日00时。
结果与讨论
利用模拟结果，我们得到了在此次暴雨事件中双雨带的形成机理和演变特征。首先，由于冷暖空气交汇，形成一次较为显著的锋面，从而形成了上扬气流。其次，地形会对气流的运动和湿度的输送产生很大的影响，因此在山地的高地区域容易形成上升气流。而此次事件中，上升气流大多发生在洪江市和其周边山区中。最后，由于升腾气流强度轻重不一，水汽输送速度不同，从而使得产生的降水量区域不同。在此次事件中，湖南省洪江市和其周围地区形成了两个较为明显的雨带，因而形成了双雨带的结果。
探究了重要的气象因素对于暴雨形成的影响。我们通过数值模拟发现，在此次事件中，水汽输送密集，降雨前后空气湿度高，表明水汽是影响降水的重要因素之一。另外，在山区形成的上升气流会使得形成降水中心，在此次事件中，上升气流强度被认为是造成双雨带数量和强度分布较大区别的原因。
结论
本文通过应用中尺度数值模拟技术研究了梅雨锋暴雨个例的中尺度结构，分析了双雨带的形成机理和演变特征。结果表明，双雨带的形成与上升气流强度、水汽输送、地形等因素密切相关。本文认为，对气象因素对暴雨的影响进行研究，对于实际灾害预报及防范工作具有重要意义。在文中的研究基础上，我们将继续深入研究暴雨事件的演变规律，为更加准确的天气预报提供科学依据。
参考文献
[1]方啸尘,冯秀琴,等.中尺度数值模拟及其在天气预报中的应用[J].气象与环境学报,2019,35(06):116-121.
[2]谭美，白建华，等.远程来流对湘江流域梅雨锋暴雨影响的模拟研究[J].高原气象，2019，38（05）：12