一次台风倒槽暴雨过程的诊断分析及预报研究

论文摘要

利用NCEP 1x1再分析资料对2001年8月3～4日浙南闽北的台风倒槽暴雨过程,根据螺旋度(Helicity)、Q矢量分析了过程中的暴雨演变以及雁荡山脉诱生中尺度低涡发生发展的原因。同时,利用中尺度有限区域模式MM5V2对该台风倒槽诱生中尺度低涡进行模拟。结果表明:螺旋度大值中心强度和位置的演变较好反映了暴雨落区和中尺度低涡的诱生、移动,螺旋度的时空演变对暴雨发生有一定的预示意义,并且在考虑低层螺旋度对降水落区的贡献时,不能忽视高层螺旋度在暴雨发生中的作用,高、低层螺旋度的低层正值辐合与高层负值辐散的配置是引起降水的重要机制。参照天气学中温度场锋面的概念,把物理量场中水平梯度大而窄的区域称之为锋区,特别要指出的是螺旋度锋区和Q矢量散度锋区叠加区的时空演变对暴雨落区有很好的预示意义,同时该叠加区也很好指示了诱生低涡的初生位置,其对降水和系统的诊断能力较好,说明不同的预报工具的预测雨区和系统的交集,可信度较高,综合考虑不同预报工具的预报结果进行集成有利于提高预报准确率,该方法不失为短期预报业务开展的一个新思路。应该引起注意的是螺旋度计算较MM5中尺度模式诱生低涡的初生位置、路径预报准确率高,两者集成可以提高诱生低涡的预报准确率,将螺旋度等物理量计算和中尺度模式结合起来可以提高风暴路径的预报准确率。同时,探讨了螺旋度、Q矢量的应用研究进展,并对其未来的应用研究进行展望。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 引言
• 1.1 台风倒槽研究概况
• 1.2 本文的工作与意义
• 2 资料及天气过程回顾
• 2.1 资料说明
• 2.2 简单天气过程回顾
• 2.2.1 天气形势和过程成灾情况
• 2.2.2 过程两段大降水的分布
• 3 台风倒槽暴雨的螺旋度分析
• 3.1 螺旋度及其计算方法
• 3.1.1 螺旋度应用研究进展
• 3.1.2 螺旋度相关概念和它们的计算方法
• 3.2 螺旋度与暴雨的关系
• 3.2.1 螺旋度的水平分布和暴雨落区的关系
• 3.2.2 螺旋度的高低层配置与降水发生的关系
• 3.2.3 单站螺旋度的演变和降水的关系
• 3.2.4 螺旋度预示的台风倒槽诱生低涡初生位置
• 4 台风倒槽暴雨的Q矢量分析
• 4.1 Q矢量及其计算方法
• 4.1.1 Q矢量应用研究新进展
• 4.1.2 Q矢量相关概念及其计算方法
• 4.2 Q矢量与暴雨的关系
• 4.2.1 Q矢量散度的水平分布和暴雨落区的关系
• 4.2.2 Q矢量预示的台风倒槽诱生低涡初生位置
• 5 MM5数值模式的预报能力分析
• 5.1 数值模式与资料说明
• 5.1.1 MM5模式主要内容
• 5.1.2 资料说明
• 5.2 MM5预报暴雨结果分析
• 5.2.1 MM5预报的暴雨落区
• 5.2.2 MM5预示的台风倒槽诱生低涡初生位置
• 6 综合螺旋度、Q矢量、MM5诊断台风倒槽暴雨
• 7 不足之处
• 8 台风倒槽暴雨研究的展望
• 9 结论与讨论
• 10 致谢
• 11 参考文献
• 12 附图