呼和浩特暴雨成因及诊断分析

论文摘要

本文应用实时观测资料、历史天气图和NCEP全球再分析资料,对呼和浩特1959～2000年夏季暴雨的气候特征、大尺度环流形势、主要影响系统进行了天气学统计分析。呼和浩特暴雨日数少,年际变化明显,年变化大,雨日高度集中;暴雨日数地理分布主要以大青山南麓为中心。暴雨空间分布主要有东北—西南向带状、东—西向带状、南—北向带状和团状四种。暖湿切变、冷切变、西来槽、北槽南涡和蒙古冷涡是引发暴雨的主要天气尺度影响系统。切变引起的暴雨最多,蒙古冷涡引起的暴雨最少。地面影响系统主要有河套气旋(倒槽)和蒙古气旋,其中河套气旋(倒槽)占80%,暴雨区一般出现在河套气旋(倒槽)暖锋锋区上和蒙古气旋冷锋锋区前部。进一步采用NCEP全球再分析资料,对呼和浩特1998年7月12日大暴雨天气,从动力条件、热力条件、水汽条件三方面对暴雨形成的物理机制进行了初步诊断分析,表明:低层为正涡度区、相对辐散区,具有整体抬升运动。在暴雨发生前低层受南来暖湿系统的控制,本身比较暖湿,有较好的不稳定条件,500hpa西来系统带来冷平流与850hpa南支系统暖平流的共同作用,使不稳定条件进一步增强并得到维持,再加上低层影响系统扰动触发了不稳定能量释放,进一步增强了上升运动。暴雨的水汽源地主要是孟加拉湾、南海和东海,水汽主要由低层的西南和东南气流输送,另外,在暴雨发生区,大气可降水量为高值区,说明本地水汽条件也很好。对湿位涡进行了初步诊断分析表明:湿位涡在暴雨预报中具有较好的指示性,当对流层低层MPV1＜0,同时MPV2＞0时,暴雨易发生,强降水位于位涡高值区东北侧正位涡较小的地区,并与位涡斜压部分的负值中心相对应,随着斜压负值中心强度的增强,暴雨加强。这一判据将大气中的对流不稳定和斜压不稳定两种不稳定机制联系在一起,为强降水天气的诊断和实际预报提供了一种思路。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的必要性
• 1.2 暴雨的研究进展
• 1.2.1 暴雨环流形势和天气尺度的研究进展
• 1.2.2 暴雨中尺度诊断分析的研究进展
• 1.3 位涡理论在暴雨研究中的应用
• 1.4 存在的问题及不足
• 1.5 本文的研究目的和内容
• 第二章 呼和浩特暴雨时空分布特征
• 2.1 资料和方法
• 2.1.1 资料
• 2.1.2 方法
• 2.2 呼和浩特夏季暴雨的气候特征
• 2.2.1 暴雨的时间分布特征
• 2.2.2 暴雨日数的地理分布
• 2.2.3 暴雨的空间分布特征
• 2.2.3.1 东北—西南向带状
• 2.2.3.2 东—西向带状
• 2.2.3.3 南—北向带状
• 2.2.3.4 团状
• 2.3 小结
• 第三章 呼和浩特暴雨的环流分型
• 3.1 "两脊一槽"形势
• 3.2 "一槽一脊"形势
• 3.3 "两槽两脊"（中纬槽脊移动型）形势
• 3.4 "两槽一脊"形势
• 3.5 小结
• 第四章 呼和浩特暴雨影响系统
• 4.1 500hPa影响系统
• 4.1.1 西来短波槽
• 4.1.2 蒙古冷涡
• 4.1.3 阶梯槽
• 4.1.4 贝湖冷涡
• 4.2 700hPa影响系统
• 4.2.1 暖湿切变
• 4.2.2 冷切变
• 4.2.3 西来槽
• 4.2.4 北槽南涡
• 4.2.5 蒙古冷涡
• 4.3 地面影响系统
• 4.3.1 河套气旋
• 4.3.2 河套倒槽
• 4.3.3 蒙古气旋
• 4.4 小结
• 第五章 1998年7月12日呼和浩特大暴雨的诊断分析
• 5.1 降水特征和影响系统
• 5.1.1 降水概况
• 5.1.2 环流特征
• 5.1.3 主要影响系统
• 5.1.4 云图演变分析
• 5.2 暴雨过程的物理量初步珍断
• 5.2.1 动力条件分析
• 5.2.1.1 涡度
• 5.2.1.2 散度
• 5.2.1.3 垂直速度
• 5.2.1.4 风场
• 5.2.2 热力条件分析
• 5.2.3 水汽条件分析
• 5.3 小结
• 第六章 湿位涡的诊断分析
• 6.1 位涡理论
• 6.2 湿正压项与降水的发展
• 6.2.1 位涡的水平分布特征分析
• 6.2.1.1 500hPa湿位涡的分布特征分析
• 6.2.1.2 850hPa正压位涡的分布特征分析
• 6.2.2 正压位涡垂直剖面图的分布特征分析
• 6.3 湿斜压项与降水的发展
• 6.3.1 850hPa斜压位涡的分布特征分析
• 6.3.2 斜压位涡的垂直分布特征分析
• 6.4 小结
• 第七章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历