增 刊
2007年 12月
气 象 科 学
SCIENTIA M ETEOROLOGICA SINICA
Supplement
Dec., 2007
鲁东南地 区“2OO4.0 7’’大暴雨 中尺度分析与数值模拟
孙 田文 吴 君 朱 时 良
(1铜 川 市气 象 局 ,陕西铜 JII 727031)(2临沂 市 气 象局 ,山东临沂 276004)
摘 要 对 2004年 7月 16、17日出现 在 临 沂 市 的大 暴 雨过 程 的进 行 中尺 度分 析 ,应用
MM5v3.6非静 力中尺 度模 式 ,用美 国 NCEP再 分析 资料作初始 场 ,采 用双 向三重 嵌套 模式 ,进行
高分辨 的数值模 拟 。分析 揭示 了这次大 暴雨 的天气尺 度背 景 和 中尺度 系统 的发 生和发 展 的结构
及演变 ,结 果表 明 :高低空 急流 的有 利配 合 为暴雨 过程 提 供环 境条件 ,大暴雨 出现在 高空西 风急 流
轴线出 El区与 低空西南风 急流 轴 向出 El区北 侧之间 ;数值模拟 看 出:在强 降水 产生 时 ,雨区上 空存
在较强 的 中一B尺度 系统 ,该系 统有强 而窄 的垂 直上 升运动 、上 下垂直 的 辐 散辐 合结 构 ,强 烈 的对
流不稳定 ,在对流层低层还存在对称性不稳定 。低空 急流提供充 沛的水汽 ,并通 过强 而窄的 上升
运 动 向高 层 输 送 。
关 键 词 大 暴 雨 中 尺度 系 统 数 值 模 拟 MM5
分 类号 P458.121.1 文献 标 识 码 A
引 言
许 多 观测 事实 和研究 表 明 ,暴雨云 团总 是与 中一8尺 度 系统的发 生 发 展存 在 密切 的联 系 。程 艳 红 等口 分
析一 次江淮 大 暴雨过 程得 出 :暴 雨 中心 是几 个发 展较 强 的 中尺度 云 团造 成 的 。程 麟 生 等[2 指 出 与暴 雨 中心
相对 应 的 中一B尺度 系统 ,特 征之 一是 由中尺度 的涡 度 中心 ,由地 面竖 直伸 展 到很 高 的高 层 ,称 为涡 柱 。2004
年 7月 15— 18日,受副 热带 高压 外 围西南 气流 与西 风槽 的共 同影 响 ,陕西南 部 、湖北北 部 、河南 大部 、江 苏北
部 、山东 大部 相继 出现暴 雨 、大暴 雨或 特大 暴雨 。其 中 16— 17日,位于 沂蒙 山 区南 部 的 山东省 临沂 市突 降大
暴雨 ,境 内两天 内出现 8站暴 雨 ,16日暴 雨 中心 临沂站 日降水量 达 174 mm,其 中 1 h雨量 达 94 mm,O3一 O6
时 3 h雨 量达 128 mm。从暴雨 出现时间 和区域 分布看 ,降水具有 明显 的 中尺度特征 ,显然 ,也是 一次突发性 的
暴雨 过程 。本 文对 这次大暴雨 过程及其 中尺 度 系统进 行分 析和 数值模 拟 ,研 究鲁 东南 山区 中一B尺度 系统 的发
生发 展规律 ,进一 步总结该地 区 中尺度 系统 结构和发 生条件 ,并与 其它地 区的中尺度 系统 进行 比较 。
1 大暴雨 的大 尺 度天气 系统 背 景
2004年 7月 中旬 ,由于副 热带 高 压第 二 次北跳 ,其 外 围西 南 气流 影 响 到长 江 流域 以北 ,同 时 ,在蒙 古地
区有 一 比较稳定 的大陆 高压 ,从 我 国东北 到 四川西 部 形成两 高 之 间的相 对稳定 的低值切 变 区 ,随着副热带 高
压 的缓慢 减弱 东退 ,切变 区 向东南移动 、摆 动 ,在 低层 700 hPa和 850 hPa西南 气 流里 ,切变 线 的东 面 2个 经
纬距 的地 方 出现 了暴雨 或大 暴雨 。
高 空急流 :15日 20时开始 ,高 空 200 hPa层 ,一 支 ≥ 30 m/s的西 风 急 流 ,沿 34。N 从 9O。E一 直 伸 到
l16。E,鲁东 南恰 好位 于此 急流 的出 口区 的左前方 ,到 16日 08时 ,急 流 出 口区位 置 北 抬 到 36。N,向东 伸到
山东半 岛 。
低 空 急流 :925~700 hPa层 ,15日 08时开 始建 立 一 支≥ 8 m/s的来 自南 海 的西 南 风气 流 ,其 最 北 端 到
达 31。N,15日 20时,西 南 风气流 加强 到 1O~12 m/s,925、850 hPa阜 阳站 偏南 风 12 m/s,形 成 急流 ,16日
O8时 ,徐 州 站 850、700偏 南 风达 到 12 m/s。之后 ,这 支西南 风 急流 一直 维持 到 19日 ,其 西北 侧位 于 徐州 ,风
收 稿 日期 :2005—12—16;修 改稿 日期 :2007一O1—20
资助 项 目 :山东 省气 象局 重点 科 研 课题 计 划项 目(编号 :2004SDQXZ02)
第一 作 者 简介 :孙田文 (1978一),男 ,云南 永 善 ,高工 ,学士,主要从 事预报 管 理 和预报 技 术 开发 工 作
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增刊
气象科学
2007
年
12
月
SCIENTIA
岛
1ETEOROLOGICA
SINICA
Supplement
Dec. , 2007
鲁东南地区
"2004.07"
大暴雨中尺度分析与数值模拟
引
孙田文
1
吴君
2
朱时良
2
(1铜川市气象局,陕西铜川
I
727031)(2
临沂市气象局,山东临沂
276004)
摘要
对
2004
年
7
月
16
、
17
日出现在临沂市的大暴雨过程的进行中尺度分析,应用
MM5v3.6
非静力中尺度模式,用美国
NCEP
再分析资料作初始场,采用双向三重嵌套模式,进行
高分辨的数值模拟。分析揭示了这次大暴雨的天气尺度背景和中尺度系统的发生和发展的结构
及演变,结果表明
z
高低空急流的有利配合为暴雨过程提供环境条件,大暴雨出现在高空西风急流
轴线出口区与低空西南风急流轴向出口区北侧之间$数值模拟看出
z
在强降水产生时,雨区上空存
在较强的中
-ß
尺度系统,该系统有强而窄的垂直上升运动、上下垂直的辐散辐合结构,强烈的对
流不稳定,在对流层低层还存在对称性不稳定。低空急流提供充沛的水汽,并通过强而窄的上升
运动向高层输送。
关键词大暴雨中尺度系统数值模拟
MM5
分类号
P458.
12
1.
1
文献标识码
A
许多观测事实和研究表明,暴雨云团总是与中卡尺度系统的发生发展存在密切的联系。程艳红等
[IJ
分
析一次江淮大暴雨过程得出:暴雨中心是几个发展较强的中尺度云团造成的。程麟生等
[2J
指出与暴雨中心
相对应的中
-ß
尺度系统,特征之一是由中尺度的涡度中心,由地面竖直伸展到很高的高层,称为涡柱。
2004
年
7
月
15-18
日,受副热带高压外围西南气流与西风槽的共同影响,陕西南部、湖北北部、河南大部、江苏北
部、山东大部相继出现暴雨、大暴雨或特大暴雨。其中
16-17
日,位于沂蒙山区南部的山东省临沂市突降大
暴雨,境内两天内出现
8
站暴雨,
16
日暴雨中心临沂站日降水量达
174
mm
,其中
1
h
雨量达
94
mm
,
03-06
时
3
h
雨量达
128
mm
。从暴雨出现时间和区域分布看,降水具有明显的中尺度特征,显然,也是一次突发性的
暴雨过程。本文对这次大暴雨过程及其中尺度系统进行分析和数值模拟,研究鲁东南山区中自尺度系统的发
生发展规律,进一步总结该地区中尺度系统结构和发生条件,并与其它地区的中尺度系统进行比较。
1
大暴雨的大尺度天气系统背景
2004
年
7
月中旬,由于副热带高压第二次北跳,其外围西南气流影响到长江流域以北,同时,在蒙古地
区有一比较稳定的大陆高压,从我国东北到四川西部形成两高之间的相对稳定的低值切变区,随着副热带高
压的缓慢减弱东退,切变区向东南移动、摆动,在低层
700
hPa
和
850
hPa
西南气流里,切变线的东面
2
个经
纬距的地方出现了暴雨或大暴雨。
高空急流
:15
日
20
时开始,高空
200
hPa
层,一支二三
30
m/s
的西风急流,沿
34
0
N
从
90
0
E
一直伸到
116
屯,鲁东南恰好位于此急流的出口区的左前方,到
16
日
08
时,急流出口区位置北拾到
36
0
N
,向东伸到
山东半岛。
低空急流
:925~700
hPa
层,
15
日
08
时开始建立一支注
8
m/s
的来自南海的西南风气流,其最北端到
达
31
0
N
,
15
日
20
时,西南风气流加强到
10~12
m/s
,
925
、
850
hPa
阜阳站偏南风
12
m/s
,形成急流,
16
日
08
时,徐州站
850
、
700
偏南风达到
12
m/s
。之后,这支西南风急流一直维持到
19
日,其西北侧位于徐州,风
收稿日期:
2005-12-16;
修改稿日期
:2007-01-20
资助项目:山东省气象局重点科研课题计划项目(编号
:2004SDQXZ02)
第-作者简介:孙田文(1
978-)
.男,云南永善,高工,学士,主要从事预报管理和预报技术开发工作