“麦莎”变性过程中冷空气的活动及引发京津地区的降水

论文摘要

本文利用地面和高空实况观测资料对台风“麦莎”进行分析，由FY-2C卫星云图资料分析“麦莎”云系的演变特征，并利用NCEP再分析资料，结合中尺度Barnes滤波，分析台风变性前后热力结构的不同特征。为了揭示台风变性过程中冷空气的活动特征，采用非静力平衡的中尺度模式MM5（V3.7），对台风登陆北上，尔后发生变性的全过程进行60h模拟。利用冷空气低能干燥的特征，同时引入位涡这一物理量，对“麦莎”登陆北上过程中冷空气的活动进行细致分析。结果表明：“麦莎”登陆北上的过程中，西北侧的冷空气先随着“麦莎”环流由北向南旋转，尔后冷空气又从台风低压中心的偏南侧逐步向北侵入，并伴随“麦莎”环流的夹卷作用，最终破坏“麦莎”的暖心结构，使台风发生变性。同时，文章采用非静力平衡的中尺度模式MMS（V3.7）对“麦莎”北上变性，影响京津地区降水的全过程进行48h模拟。在模拟结果较理想的基础上对京津地区降水的全过程，以及影响京津地区降水的“麦莎”偏西侧云系进行细致分析。在接近华北地区时，“麦莎”云系发生分裂，分裂为东西两片。从这两片云系发展的水汽和垂直速度条件来看，偏东侧云系的水汽和垂直速度条件都明显要比偏西侧云系的强，这两片云系的强度和高度截然不同。另外，由模式输出的加密资料对偏西侧云系的出现和发展进行分析，偏西侧云系的出现和发展与低层850hPa流场上中尺度辐合线的产生密切相关，其中冷空气的作用显著。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 国内外对登陆台风的研究进展
• 1.2 数值模式的发展及其在台风模拟中的应用
• 1.3 本文的研究目的、方法、内容和资料说明
• 第二章 台风“麦莎”概况分析
• 2.1 “麦莎”概况简介
• 2.2 “麦莎”的特点
• 2.2.1 “麦莎”影响时间长
• 2.2.2 受灾面积广
• 2.3 “麦莎”降水大风情况
• 2.4 小结
• 第三章 台风“麦莎”结构分析
• 3.1 台风环流形势分析
• 3.2 FY-2C卫星云图演变特征分析
• 3.3 “麦莎”暴雨天气诊断分析
• 3.3.1 低空急流
• 3.3.2 水汽条件
• 3.3.3 涡度、散度及垂直速度
• 3.3.4 不稳定性分析
• 3.4 小结
• 第四章 冷空气入侵对“麦莎”结构的影响
• 4.1 “麦莎”变性对其热力结构的影响
• 4.2 模拟方案设计
• 4.3 湿度场配合假相当位温场分析干冷空气活动
• 4.4 位涡诊断冷空气活动
• 4.5 “麦莎”变性过程中冷空气作用的敏感性试验
• 4.6 小结
• 第五章 “麦莎”云系分裂及不同性质降水发生的原因分析
• 5.1 京津降水过程的华北雷达拼图分析
• 5.2 模拟方案设计
• 5.2.1 模拟方案分析
• 5.2.2 模拟结果检验
• 5.2.3 京津地区物理量的时间演变特征
• 5.3 “麦莎”云系结构发展的水汽条件
• 5.4 “麦莎”云系结构发展的垂直上升条件
• 5.5 冷空气对“麦莎”偏西侧云系的作用
• 5.6 小结
• 第六章 总结与讨论
• 参考文献
• 致谢
• 附图