文档介绍：南京信息工程大学
博士学位论文
渤海海效应暴雪的多尺度研究
姓名:杨成芳
申请学位级别:博士
专业:气象学
指导教师:李泽椿;陶祖钰
20100501
摘要澈:PвΡ┭┑幕妨鞅尘疤氐悖个暴雪曰的环流形势分析表明:澈:PвPвΡ┭┑娜攘μ卣鳎本文研究表明月暴雪发生时山东半岛成山头站渤海海效应降雪是指冷空气流经渤海暖海面后产生的降雪,包括海面上的和陆上的,以山东半岛最为显著。冈其产生在对流层低层西北冷平流条件下,所以地方预报员通常称之为冷流降雪,相应的暴雪称为冷流暴雪。渤海海效应降雪的产生条件和发展机制与其它降雪有明显区别,而且山东半岛的海效应暴雪水平尺度接近于中一叨龋ǔ>窒抻~鱿丶观测站范围内,这种特征给降雪精细化预报带米巨大挑战,当前准确预报窄降雪带的开始、落区、强度、移动和持续时间是很困难的。为深入认识渤海海效应暴雪的发生发展机制,本文选取了年月山东半岛罕见持续性海效应暴雪灿个暴雪日~霰┭┤的异常强海效应暴雪天气过程,利用测站降雪量、常规天气图、自动气象站、多普勒天气雷达资料、杉庠仆肌疦鹑俜治鲎柿系茸酆献柿希通过天气学分析、诊断分析、数值模拟、雷达风场反演等手段,进行了较为系统的研究,着重研究了渤海海效应暴雪的多尺度作用,取得了一些对预报业务有意义的结果:暴雪发生在对流层低层为西北冷平流形势下。在贝加尔湖以东的中纬度地区为低压区,一般存在低槽;及其以下层次渤海及山东半岛上空为低槽后西北气流,等温线呈东北一西南向,等高线与等温线近乎垂直,存在强冷平流。在这种形势有利的高空形势下,强冷空气入侵渤海和山东半岛区域。地面气压场上,低压中心位于日本海,冷锋已经越过山东半岛,渤海和山东半岛处在庞人的冷高压控制之下。高空低槽处在地面冷锋之后,槽后倾明显。澈:PвΡ┭┑某中匀【鱿禄妨餍问剖欠裼欣谇坷淇掌诙淌奔淠谄捣背现。年月的持续性暴雪出现了阻塞形势,使得贝加尔湖以东的中纬度地区长时间维持低压区,造成了多次强冷空气从不同路径影响渤海和山东半岛,从而在数日内产生持续性海效应暴雪。而年月的暴雪过程仅有一次冷空气影响造成霰┭┤铡的温度均低于一℃。澈:PвΡ┭┓⑸诒呓绮隳冢巢愣粤魇瞧渲匾H攘μ卣鳎强冷空气流经渤海时,暖海面通过湍流交换作用向冷空气底层输送热量和水汽,使得低层增温增湿,产生对流层中上层于冷低层暖湿的对流性不稳定层结,其不稳定能量主要集中于以下。淇掌那咳跤跋觳澈<吧蕉ò氲旱厍拇怪比攘峁梗贾陆笛┣慷仍不同时段存在显著差异。海气温差与热通量成正比,初期冷空气弱,海面上空的暖湿层浅薄,不稳定能茸弱;中后期冷空气强盛,对流层中低层的垂直温差大,暖湿层较为深厚,不稳定能量增强,导致降雪强度和降雪量大。拷笛┓⑸诙粤鞑愕筒阆嗟蔽晃录瓜吒浇
PвΡ┭┑亩μ卣鳌物理量场诊断分析表明,海效应暴雪产生时,对流层低范闸暴雪和夏季暴雨深厚的上升运动有明显区别。捎诼降氐哪Σ梁偷蜕角鹆甑奶PвΡ┭┑闹谐叨忍卣鳌2捎醚烫ǘ嗥绽仗炱状锓瓷渎室蜃雍途断蛩俣榷ㄐ苑PвΡ┭┑奈⑽锢砉蹋褐谐叨仁的D饨峁砻鳎澈:PвΡ┭┐嬖谖⑽锢碜匦味圆澈:Pв笛┑挠跋臁@檬挡饨笛┝俊⒆远笳痉绯⑹的D饨峁PвΡ┭┑亩喑叨茸饔酶拍钅P停阂陨戏治霰砻鳎谟欣拇蟪叨群吞炱叨然妨切变线,触发不稳定能量释放,在渤海中东部和山东半岛产生海效应降雪。当高空低槽发展加深过境时,一方面,低槽东移过程中引导冷空气向南爆发,气温进一步下降,造成海面上涞南嗟蔽晃卤硐肿钗O灾层辐合上升、中高层辐散,上升运动一般局限于以下,最高不超过,这与大用,山东半岛北部沿海存在风向风速的辐合,上升运动增强,从而导致降雪云登陆后增强,暴雪发生在北部沿海地区。PвΡ┭┓⑸讨校勾嬖谔炱叨鹊亩η科壬仙动与低层地形产生的辐合上升运动相叠加,表现为低槽过境时,槽前正涡度平流增强使得低空产生质量补偿辐合上升,从而使得降雪增强,最强降雪就出现在低槽过境前后。Pв笛┑乃丛从诓澈#筒阄鞅逼鹘ú澈5乃渌徒I蕉ò氲海克合位于超低层叨纫韵,这与其它降雪是由高空西南气流输送来自于孟加拉湾、印度洋或由东南气流输送来自黄海和东海的水汽有显著区别。析、雷达风场反演和数值模拟获得的资料,揭示了海效应暴雪的中尺度特征。海效应暴雪发生时,对流层低层水平风场存在东北风和两北风之间的切变线,切变线的位置决定了暴雪的落区。状锞断蛩俣壬铣ど返哪娣缜嬖谑保兄谐叨却怪被妨鞔嬖冢同时水平风场上还有东北风与西北风、西北风和两南风之间的中尺度切变线。┭┞淝分布形态有显著差异,在雷达径向速度上显示出四种暴雪空间分布型:停ハ咝停型和宽广型,分别对应于不同的水平流场。用。降雪的微物理过程表现在两方面:西风槽前产生的中云和冷空气流经渤海暖海面时形成的海效应低云在垂直替置时发生“播撒一反馈”作用,前者从上层播撒冰晶和雪晶到下层的低云中,使得海效应降雪增强,“播撒一反馈”发生