（气象学专业论文）“碧利斯”（0604）造成湖南暴雨的成因分析和数值模拟研究.pdf

摘要 本文主要研究2 0 0 6 年7 月1 4 日。1 5 日0 6 0 4 号热带风暴“碧利斯”造成湖南暴雨的原 因。本次过程是通过多尺度天气系统相互作用、共同影响，在湖南南部形成的多时次强降 水。影响系统包括西风带槽脊、副热带高压及季风。在大尺度和中尺度分析的基础上，本 文还研究了干空气对湖南暴雨的影响。最后，利用数值模式进行了试验分析。 通过分析和研究得出： 湖南1 4 日1 4 时到1 5 日1 4 时内三个强降水时次的结构不同。1 4 日1 6 时的降水为中 高层辐合、水汽充足、整层不稳定条件下诱发的强对流性降水，而后两次降水与第一次降 水释放凝结潜热有关。1 5 日0 6 时的降水动力场和水汽分布都达到极大值，为1 5 日1 4 时 的强降水提供充足的水汽和能量。在台风非对称性加强的基础上，1 5 日1 4 时的降水表现 出倾斜发展的趋势，对流性较前一时次有所增强。 中尺度分析表明：1 4 日1 6 时的降水与中尺度风场的变化有关，可能与地形也有关系： 中层冷平流有利于不稳定度的增加。1 5 日0 6 时和1 4 时的降水与稳定维持在湘南附近的中 尺度涡旋有关，同时高层暖平流的加热作用加强了中尺度涡旋的辐合上升作用。t b b 资料 显示三个强降水时次表现为明显的局地对流性降水。 对流层中上层干空气对湖南暴雨的影响分析表明：暴雨发生前对流层高层5 0 0 2 0 0 h p a 有大片相对湿度低的干区，暴雨发生后干区减弱消失。干区与不稳定能量之间有一定的对 应关系。受东风气流影响干区向偏西方向移动，较强的水汽垂直输送也有利于暴雨发生前 雨区上空干空气的减弱。 干区敏感性试验证明对流层中上层干空气对不稳定能量有一定的积累作用，在增强干 空气相对湿度的情况下，干空气的减弱对降水量减少有一定影响：地形敏感性试验说明罗 霄山等地形对本次湖南南部的强降水过程影响并不大。 关键词：台风暴雨；湖南；干空气：地形；数值模拟；敏感试验 a b s t r a c t i nt h i st h e s i s ，t h er e a s o nw h i c hc a u s e dh e a v yr a i n f a l la th u n a nf r o m1 4t o1 5j u l y 2 0 0 6a r ei n v e s t i g a t e d a sar e s u l to fi n t e r a c t i o na n da f f e c t i o no fs e v e r a lw e a t h e rs y s t e m so n d i f f e r e n ts c a l e s ，t h eh e a v yr a i nf o r m e di ns o u t ho fh u n a n t h em a i na f f e c t i n gs y s t e m s c o n c e r n e di n v o l v et r o u g ha n dr i d g em o v i n ga l o n gt h ew e s t e r l i e s ，s u b t r o p i c a lh i g ha n d m o n s o o n w ea l s os t u d yt h ee f f e c t so fd r ya i ro nb i l i sr a i n s t o r mi nh u n a no nb a s eo ft h e l a r g e - s c a l ea n dm e s o - s c a l ea n a l y s i s a tl a s t , w eu s en u m e r i c a lm o d e lt od os o m es e n s i t i v e e x p e r i m e n t s t h r o u g h t h ea n a l y s i sa n ds t u d y , t h em a i nr e s u l t sa r e y i e l d e da sf o l l o w s ： t h e ya r en o tt h es a m et oe a c ho t h e ri nl a r g es c a l es t r u c t u r ew h i c hh a p p e n e do n1 4 ：0 0 1 4 t 。一1 4 ：0 01 5 出t h ef i r s ts t o r mr a i nw a ss e v e r ec o n v e c t i v er a i n f a l lc a u s e db yu p p e ra i r c o n v e r g e n c e ，e n o u g hv a p o u ra n d t h ew h o l ea i ru n s t a b l e t h el a t e s tt w i c es t o r mr a i nr e l a t e d t ot h eh e a to fc o n d e n s a t i o n t h ed y n a m i c a lf i l e da n dm o i s t u r ed i s t r i b u t i n go fr a i na t6 ：0 0 1 5 也a r eb o t ha c h i e v et om a x t h e yp r o v i d ee n o u g hv a p o u ra n de n e r g yf o rs t o r mr a i na t 1 4 ：0 01 5 出b a s eo ns t r e n g t h e no ft y p h o o na s y m m e t r y , t h er a i n a t1 4 ：0 01 5 恤d i p d e v e l o p m e n t a n dt h ec o n v e c t i o nb o o s tu p m e s o s c a l ea n a l y s ei n d i c a t et h a t , t h e1 4 ：0 01 4 也r a i nr e l a t e dt om e s o s c a l ew i n d i n c r e a s ea n dm a y b et o p o g r a p h t y , t h ec o l da d v e c t i o ni nm i d d l ea i ri n f a v o ro fi n c r e a s et h e i n s t a b i l i t y r a i na t0 6 ：0 01 5 ma n d1 4 ：0 01 5 mr e l a t e dt om e s o v o r t e x0 uh u n a n t h e r m a l a c t i o no fw a r ma d v e c t i o ns t r e n g t ht h ec o n v e r g e n c ea n da s c e n do fm s e o v o r t e x t b bd a t a d i s p l a yt h a ta l lt h e s er a i na r e l o c a lc o n v e c t i o nr a i n f a l l a s t u d yf o rt h ee f f e c t so fd r ya i ri nt h eu p p e rt r o p o s p h e r e o nb i l i sr a i n s t o r mi nh u n a n i si n d i c a t et h a tt h e r ei sal a r g ea r e ao fd r ya i rb e t w e e n5 0 0 h p aa n d2 0 0 h p ab e f o r et h eh e a v y r a i n t h ed r ya i r sw e a k e no rd i s a p p e a ra f t e rt h eh e a v yr a i n t h e r ei ss o m ec o r r e l a t i o n b e t w e e nd r ya i ra n di n s t a b l ee n e r g y t h ed r ya i rs h i f tw e s tw i t he a s t e r l ya i r f l o wa n d w e a k e nw i t ht h ep e r p e n d i c u l a rv a p o rt r a n s p o r ta b o v et h er a i na r e a d r ya i rs e n s i t i v ee x p e r i m e n t sp r o v e t h a tt h ed r ya i rh a ss o m ee f f e c to nt h e a c c u m u l a t i o no fi n s t a b l ee n e r g y , a n di t sw e a k e n e s sh a ss o m ei n f l u e n c eo np r e c i p i t a t i o n t o p o g r a p h ys e n s i t i v ee x p e r i m e n t sp r o v et h a tl u o x i a om o u n t a i nh a ss m a l li n f l u e n c eo f f r a i n s t o r ma ts o u t ho fh u u a n k e y w o r d s ：t y p h o o nr a i n s t o r m ；h u n a n ；d r ya i r ；t o p o g r a p h y ；n u m e r i c a ls i m u l a t i o n ；s e n s i t i v e e x p e f i m e 学位论文独创性声明 本人郑重声明： 1 、坚持以“求实、创新的科学精神从事研究工作。 2 、本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究 成果。 3 、本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实的。 4 、本论文中除引文帮致谢的志容外，不包含其他入或其它机构 已经发表或撰写过的研究成果。 5 、其他同志对本研究所做的贡献均已在论文孛作了声螺并表示 了谢意。 作者签名： 日期： 学位论文使用授权声明 本人完全了解南京信息工程大学有关保留、使用学位论文的规 定，学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论 文的电子版和纸质版：有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制 并允许论文进入学校图书馆被查阕：有权将学位论文的内容编入有 关数据库进行检索：有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密 鳇学位论文在解密后适用本规定。 作者签名鑫垫 朗期： 第一章引言 湖南地处长江流域中部，境内江河湖泊众多，是我国水患最严重的地区之一。进入2 0 世 纪9 0 年代后，湖南省出现洪涝的频次增多，如1 9 9 3 、1 9 9 4 、1 9 9 5 、1 9 9 6 、1 9 9 8 年都出现了大 洪水。湖南暴雨一方面是受梅雨期的影响，另一方面则是受台风的影响。如，2 0 0 2 年8 月 6 8 日，受第1 2 号台风影响，湖南湘江流域中上游普降大到暴雨，部分地区出现大暴雨。2 0 0 2 年8 月18 1 9 日，受1 4 号台风影响，湖南省大部分地区出现了大到暴雨，部分地区出现特大 暴雨。 2 0 0 6 年第4 号强热带风暴“碧利斯”引起湖南、福建、广东、广西、浙江、江西等6 省区的洪涝灾害。强降雨诱发了山洪、泥石流、山体滑坡、山地灾害和局地洪涝、城市渍 涝等自然灾害。在湖南南部，约有5 2 2 亿立方米的雨水倾泻在湘南大地上，其中有1 0 9 4 亿立方米的洪水全部拦蓄于东江水库，与2 0 0 5 年9 号台风“麦莎”造成的暴雨使山东省全 省大中型水库蓄水量增加4 2 2 亿立方米相比，足见湘南降雨强度之大。然而，对此次台风 登陆后的暴雨强度和分布的预报与实况存在很大的出入。因此，研究“碧利斯”台风造成 湖南暴雨的成因对今后湖南地区暴雨的预报有着重要的意义。 1 1 台风暴雨的研究进展 我国位于太平洋的西岸，台风活动十分频繁，平均每年有7 8 个台风在我国登陆，是 世界上登陆台风最多、灾害最为严重的国家之一h 1 。据不完全统计，1 9 9 9 2 0 0 3 年间，我 国大陆平均每年单纯因台风造成的灾害其经济损失达2 4 6 亿元，平均每年死亡高达5 7 0 人。 陈瑞闪幢1 指出台风暴雨是台风业务预报中最重要、最复杂、难度最大的方面。因为形 成台风暴雨的原因十分复杂，既有台风螺旋云带、台风眼壁形成的单纯的台风暴雨，又有 很多复杂的因素与台风叠加在一起而形成的多种因素混和的暴雨。每一次的台风暴雨都会 有不同的产生原因及不同的特点。 1 1 1 台风环流暴雨 台风环流暴雨主要是由台风外围的螺旋云带和台风中心附近的眼壁引起。如现暴雨的 部位在每次台风过程都有很大的差异，但一般分为东北侧暴雨、西南侧暴雨和蔼侧一西北 侧暴雨3 种类型疆。台风东北侧暴雨的螺旋云带主要集中在台风的前半部，其降水特点是 登陆前暴雨很猛，登陆后雨势迅速减小。台风翅南侧暴雨的螺旋云带主要出现在台风前进 方向后半圆的西南气流中，而前半圆螺旋云带较弱。第3 种暴雨类型的螺旋云带位于台风 的嚣侧西北侧，螺旋云带范围很大。台风外嗣的螺旋云带暴雨还可能出现在愈风的其他 部位，台风暴雨的落区有很大的随机性，雨区随着台风的移动向前扩展，暴雨强弱与台风 本身的强度密切樵关，还与食风移动的速度有关，必须根据当时的现场实况进行分析，才 能做出比较正确的降水落区和量级的预测拉q 3 。 有入对螺旋两带魄形成帮维持作过研究跏晦1 ，指出螺旋雨带的形成与涡旋r o s s b y 波和 重力惯性波关系密切。l i u 等川和z h a n g 等嘲n 0 1 通过对台风a n d r e w ( 1 9 9 2 ) 的数值模拟研究 指出，台风内区的不对称结构与台风重力惯性内波有密切关系：而w a n g 等“卜蛸在数值试骏 中详细讨论了台风螺旋雨带中涡旋r o s s b y 波的作用，并强调了涡旋r o s s b y 波的作用。但 是至今没有研究表明，涡旋r o s s b y 波释重力惯性波麓够统一解释台风螺旋藤带的形成与维 持。 1 1 2 台风外围暴雨 暴雨主要发生在台风环流酶努爱，暴雨落送漱现在台风强熬气旋性巧流之矫或边缘上。 暴雨的形成与台风外围云团、台风中有倒槽向北伸展、西风槽、冷空气南下、台风外围气 流与其它系统褶互作霜等有关。这类暴雨在登陆藏移近我溪两未登陆的台风中以及台风生 命过程中的早、中、晚期均可出现。( 1 ) 台风外围云团暴雨是指距台风中心l o o k m 以外或 更远地区的云团造成的暴雨。这种暴雨多出现在台风环流的乾侧或南侧，这是因为我国东 部沿海地区海岸线近似南北走向。当台风登陆后在台风环流北侧，高空仍盛行东到东南气 流，海上云团形成后沿偏东气流移动，暴雨赉现在台风= i 艺侧。而在台风南铡盛行南到瑟南 2 气流，云团形成后沿盛行气流向偏北移，暴雨出现在南侧博。9 6 0 8 号台风于8 月3 日西北 行到达濒j | ：省时，其外围东： 芝方有中尺度对流云团发展，造成8 月3 日至5 嚣在河= l | ：省嚣 南部与山西、河南交界处出现特大暴雨，3 天总雨量超过5 0 0 咖n4 1 。分析雷达回波和卫星 云圈h 5 发现，这次特大暴震是壹幸一貘尺度云因、中一y 尺度云邈和中一8 尺度云团造 成的，它们对应着最大暴雨中心。分析0 0 1 2 号台风暴雨n6 l ，梅州市2 3 2 4 日的暴雨是由 于= | 乏移的辐合带与台风槽合并，使台风槽云系重新发展所造成。( 2 ) 台风餐槽也是形成台 风暴雨的一个重要天气系统，倒槽暴雨指出现在对流层下部台风倒槽影响而引起的远距离 台风暴雨。李玉兰秘霸在7 9 0 7 号台风分析中发现：降水最强处出现在侧槽与蘑风槽结合处东 侧，且冷锋云系与台风相距小于十个纬距时应考虑台风北侧降水增强，最强雨区位于二者 楣交处，形成北大南小暴雨带。磁申申等漆1 稍用合成分析方法讨论了中纬度台风倒槽结构 及倒槽暴雨形成的动力学特征，得出结论：台风倒槽暴雨既有热带系统丰富水汽，又有中纬 系统的斜珏瞧，因两能产生比台风环流本身大得多的降水。( 3 ) 对远距离台飙暴雨的发生 与非纬向高空急流的统计分析u 刚表明，远距离台风中尺度暴雨与非纬向高空急流密切楣 t 关。对0 2 1 2 号台风“北冕”后部暴雨影响的分析和数值试验拉翻研究指出，低空急流形成 了从孟加拉湾到福建沿海的强水汽输送带，为暴雨过程提供了十分有利的水汽条件。瞪风 槽可为远距离降水提供低层辐合、高层辐散、i 以及槽前正涡度平流的大尺度背景，这将有 利于垂直运动的发展和降雨的维持。有时台风与西风带系统结合并不明显，但若有小股冷 空气配合同样可以产生暴雨，如9 7 1 1 号台风暴雨经1 捌。陈忠明等潲3 通过个例诊断分析指 出，台风与嚣南低涡的相互作用通过向低涡区输送大量的水汽和热熊，为涡区内特大暴丽 天气的发生提供水热条件。相互作用对低涡结构的改变，促进低涡东部大气非平衡运动加 剧，其动力强迫激发的辐合和正涡度持续增长，为涡区特大暴雨的发生提供了动力条件。 远距离台风暴雨和台风流场、热力场的不对称结构也有密切的关系措引。 王1 3 地形影喃下的台风暴雨 地形对台风暴雨具有缀藿要簸作用，主要体现在两个方面：一是风在海岸的摩擦辐含： 3 二是地形的抬升作用。数值研究表明馏制，当台风中心移过台湾时，台湾山区地形对台风中 心东南方气旋式环流的辐合抬舞是形成台湾大暴雨的重要嚣子，它对暴雨的增幄达6 倍之 多。朱官忠等指出地形的抬升辐合在台风暴雨的增幅中有很大作用，故山脉迎风坡的降 永毙鸳风坡明显要大。郑庆林等疆7 透过指出溉阑啦地起伏加强了地藤对大气的撬曳效应， 一方面使垂直运动加强，另方面也改善了积云对流和大尺度降水条件，增加了对流降水 和大尺度降求，从焉弓| 起台风暴雨的增幅。孙建华等通过对“9 6 0 8 ”号台风1 分析，指潞 台风倒槽内发生发展的2 个中尺度对流云团是造成台风暴雨的直接影响系统，分析还表明 太行出对对流系统的阻挡可麓是导致强降拳长融阀维持在石家庄附避赡原因之一。大陡海 岸线的分布可以使澄陆台风结构发生突变从而影响到暴雨强度及落医的变化。9 2 1 6 号台风 暴露静模撅试验豫钺表嚷，暴霹中心照海岸线酶扩展丽移动，笼形坡度冽弱会季l 起建影性海 水减少，从而使台风暴雨幅度有所减弱。行星尺度、天气尺度和中小尺度系统的共同作用 造成了掩续性酶暴露过程。 l 。2 于空气对暴雨影响的研究进晨 陶诗言等( 1 9 7 9 ) 啪1 曾指出暴雨和强对流发生需要满足：( 1 ) 有位势不稳定层结；( 2 ) 低层有湿舌或水汽辐合：( 3 ) 有使位势不稳定释放的机制( 如低空辐含、重力波、密度流、 地形等) ：( 4 ) 常有低空急流和高空急流存在；( 5 ) 强雷暴要求有强的风垂直切变：( 6 ) 对于 强对流天气，中空有干冷空气。其中，千冷空气对暴雨的产生有着非常重要的影响。有关 研究表明干空气对暴雨的影喃目前主要为三种途径： 一种是干侵入。干侵入是指对流层顶附近干空气下沉至低层的过程。它对爆发性气旋 的快速发展、次天气系统位势不稳定的发展等有促进作用 3 1 - 3 2 o b r o w i n g 和g o l d i n g ( 1 9 9 5 ) 瞄3 1 利用雷达、卫星图像资料，结合中尺度数值模拟的研究阐明对流层顶的空气以千侵入( 商 位涡、低漫球位漏酶空气) 的形式下沉，进而超越地蕊冷锋翦的暖输送带，导致位势不稳 定，从而引发锋面降水，并使锋面降水变成强对流性的。另外，b r o w i n g ( 1 9 9 7 ) 4 1 研究 也指出气旋的发震除了与湿空气的上舞有关外，还与气旋中心附近从对漉层顼附近下沉至 低层的干侵入有关。 毒 另一种是干暖盖。干暖盖是指对流层中低层一层温热干燥的空气层，一般伴随有近地 层逆温；逆温一般出现在地面至8 5 0 h p a 层，而干暖盖出现在7 0 0 h p a 层附近。干暖盖形成 的稳定层结能够抑制不稳定能量的垂直扩散，当稳定层结遭破坏后对流爆发，引起强对流 性降水m 圳。c a r l s o n 等通过1 9 7 9 年s e s a m e ( s e v e r ee n v i r o n m e n t a ls t o r m sa n d m e s o s c a l ee x p e r i m e n t s ) 试验中两次强对流天气个例阐明了干暖盖的概念及与此有关的底 部气流滑行过程。陈力强等应用m m 5 模式对东北冷涡诱发强风暴进行了数值模拟，发现冷 涡后部中层干冷空气绝热下沉是东北冷涡7 0 0 h p a 附近干暖盖形成和维持的重要机制，而低 层暖湿气流爬升及干暖盖的抑制作用是东北冷涡强对流不稳定能量积累的重要机制。 第三种是对流层中上层干空气的变化。林必元h 3 1 通过研究暴雨过程中湿度场的垂直分 布，发现暴雨发生前在对流层中层( 6 0 0 4 0 0 h p a ) 存在着一个千层。并据此深入研究了干 层的时间演变、成因及引起强天气的机制等。结果表明：垂直方向上湿度的变化非常迅速： 干层在暴雨发生前形成，在暴雨发生后逐渐减弱消失；干层的上方是对流稳定层，干层的 下方是深厚的对流不稳定层；暴雨过程中的干层与其它强天气( 雷雨大风、冰雹) 过程中 的干层有明显不同。不同之处主要表现在：1 冰雹和局地强风暴过程中的干层比暴雨过程 中的干层强的多。在冰雹和局地强风暴过程中，温度露点差的最大值一般都大于1 0 。c ， 而暴雨过程中，温度露点差的最大值一般都小于1 0 。c 。2 暴雨过程中干层的厚度较薄， 一般为2 。3 k m ，没有超过5 k m 的。而冰雹和局地强风暴过程中，干层的厚度一般都在5 k m 以上，两者的差别比较明显。3 暴雨过程中，干层的上方和下方各有一个明显的饱和或接 近饱和的层次( t 一乃o c ) 。冰雹和强风暴中一般没有这种饱和层，上下两个湿层比 暴雨过程中的湿层弱的多。4 形态上，暴雨和大风过程中干湿层对比比较大，而冰雹过程 中干湿层对比较小。 1 3 中尺度数值模式在台风暴雨研究中的应用 在对暴雨的数值模拟方面，由于最近二十年来中尺度数值模拟和预报迅速发展，涌现了 m m 4 、m m 5 、r a m s 、a r p s 、w r f 等很多中尺度数值模式，对暴雨的模拟也相应得到突飞猛进的 5 进步，准确率有所提高。 热带气旋初始场准确与否是影响其路径、强度以及风瘸分布的预报精度的重要因子之 一。为了解决海洋上台风观测资料的缺乏，在国外卫星遥感资料和雷达资料得到了广泛的 研究和应用。我匿学者也爱开了积极的尝试。t b b 1 、云迹风m 1 、q u i k s c a t 、t p u 勰i 1 、 a m s u 吐m 1 等卫星反演资料、风廓线仪m 1 以及d o p p l e r 雷达资料啪用于改善模式初始场，在 数值模拟试验取得了较妊的效果。嚣毒# 对称b o g u s 的构造也取褥一定的进展。非常规资料 的应用，反映了人造台风中的中尺度信息和非对称结构，使之更加接近于实际台风，试骏 效果优予使耀对称入造涡旋。 另外，高分辨率中尺度数值预报模式的采用，也进一步推动了台风暴雨的研究。中尺 度模式瓣5 焉子登陆台最暴褥懿模拟预擐均有一定成效，尤其是将大量篓常裁资料包括翌 星遥感资料和雷达资料进行同化后形成的初始场戚使用b o g u s 技术来构造台风涡旋将能明 显提高模式颈溅麓力。大量戆模接试验表明溅5 能够较好她模拟出台风及其暴褥等天气系 统。有试验表明哪旧川，删5 模拟台风降水的能力髓模式水平分辨率的提高而加强。目前该 模式已被广泛逢应用于台风爨霭赡诊断和预报研究睾。 朱佩君、陈敏、陶祖任等嘞一3 1 用非静力平衡的中尺度模式删5 ( v 2 ) 对1 9 9 7 年号1 1 台风w i n n i e 。在爨陵蓐演变为温带气旋酶过程进行了4 8 小时模拟。剩潮数毽模拟结果， 讨论了w i n n i e ( 1 9 9 7 ) 台风在登陆后变性阶段和重新加强阶段的环流、动力和热力结构特征 以及演变过程。段褥、陈联寿涵利用蹒5 对0 1 1 4 号热带风暴“菲特”( f i t o w ) 进行了研 究。由红外卫星云图、雷达和常规地面加密观测资料发现，当“菲特”穿越琼州海峡时， 在其西南侧熬海南岛五指出殛就侧有一个中尺度对流毒漏系统( 澈s ) 生成。特大暴焉就澎 现在m c s 所在地区。 1 4 本文使用资料、研究内容和创新点 1 4 1 本文采用的资料 冀e e 影瓣潋r ( n a t i o n n a lc e n t e r sf o rt h ee n v i r o n m e n tp r e d i c ti o n n a t i o n a lc e n t e r 6 f o ra t m o s p h e r i cr e s e a r c h ) 再分析格点资料为全球一日4 次、分辨率为r 1 0 、垂赢 分为2 6 个气压层。本文选用的资料时段为2 0 0 6 冬7 月1 4 强o o 时( u ，u n i v e r s a lt i m e c o o r d i n a t e d ) 到7 月1 5 日1 2 时( u t c ) ，处理资料时将协调世界时( u t c ) 转换为北京时 闻( b s t ，b e i j i n gs t a n d a r dt i m e ) 。其它资料选用时段与对阔处理均同上。 3 8 4 2 r t 资料是t r m m ( t r o p i c a lr a i n f a l lm e a s u r i n gm i s s i o n ) 实时多卫星降水观测 资料。它结合3 8 4 0 r t _ 穰3 8 4 1 r t 两种资料，即微波和红外共同反演全球表面降水。该产晶 的水平分辨率为0 2 5 。x 0 2 5 。经纬度，时间分辨率为3 小时，每暖8 次，覆盖5 0 。n 到 5 0 。s 的全都区域。由于微波具有不受云层影响的优点，放通掌是用来反演降承最适合的 工具。 单蛄探空资料魄时闯分辨率为王2 小时，每嚣0 8 嚣耧2 0 时各一次。规定屡数菇l l 屡， 提供的资料要素有温度、露点、风向和风速。 t b b 资料，邸卫星辐射亮度温度。是零l 用在级外波段蠹云项和无云或少云嚣靛辐射缀少 被大气吸收的特性，通过应用普朗克函数处理转换成辐射亮度温度。它在天气尺度、中小尺 度系统诊断预报以及短期气候诊断分析孛有广翔熬成耀蓠景。本文使惩魏秀美匿 g o e s - 9 ( g e o s t a t i o n a r yo p e r a t i o n a le n v i r o n m e n t a ls a t e l l i t e9 ，第9 代地球静止业务环 境卫星) 惩球静止卫星。该资料的时闼分辨率基本为lh ( 部分翼雩次0 。5 h 或者2 h 次) ，水 平分辨率9 6k m 9 6k m j a p a nm e t e o r o l o g ya g e n c yr e g i o n a l s p e c t r a lm o d e l r s m ) 资料是基本气象厅懿爵 分析格点资料，一日4 次、分辨率为2 0 k m 2 0 k m 、垂直分为2 0 个气压层，覆盖日本及中 国戆东部。 1 4 。2 研究内容 ( 1 ) 用n c e p n c a r 再分析格点资料和实况观测资料、卫星云图资料和1 1 2 。的地形资料， 瓣台风与季风程互作鼷下湖南暴翁发生鲶降求特点、环流形势、影噙系统黧地形特 点进行分析； ( 2 ) 爝粥e p 嚣淡襄霉分轿资料对这次瀑南降水过程黪大又度物理羹，包括满度、散度、 7 水汽、对流稳定度和动力热力条件等进行诊断，分析造成湖南南部强降水的大尺度 原因； ( 3 ) 用r s m 高分辨资料和卫星t b b 等资料对湖南降水的中尺度结构特征进行分析； ( 4 ) 震n c e p n c a r 资料、站点资料、探空资辩秘3 8 4 2 r t 酶水资辩针对于空气对潮南暴雨 的影响结构和机理进行分析： ( 5 ) 采耀溅5 模式进行模拟，在检验模拟结巢可雳的基磁上，针对翁文的分析，进行手 空气敏感性试验和地形敏感性试验，以探讨干空气变化和地形对湖南暴雨的影响。 1 4 3 创新点 本文结合湖南暴雨的大尺度、中尺度特征从千空气对降永的影响入手，分析了对流层 中上层千空气的结构、影响暴雨的机制以及消亡原因，同时用敏感性试验对分析结果进行 了验证。 参考文献 1 陈联寿，丁一汇西太平洋台风概论北京：科学出版社，1 9 7 9 2 陈瑞闪。台风【硒福建：福建科学技术出版往，2 0 0 2 3 韩晖近5 0 年中国台风暴雨研究f d l 北京：北京师范大学，2 0 0 5 4 3 章淹，张义民，自建强。台风暴雨自然灾害学报，1 9 9 5 ，4 ( 3 ) ：1 5 2 2 5 ) 安赛斯r a 热带气旋的发展、结构和影响北京：气象出版社，1 9 8 2 ：4 6 4 7 6 el s b e r yrl 热带气旋全球观北京：气象出版社，1 9 9 4 ：7 2 1 2 9 7 l i uy ，z h a n gd l ，y a u mk am u l t i s c a ln u m e r i c a ls t u d yo fh u r r i c a n ea n d r e w ( 1 9 9 2 ) p a r t i ：e x p l i c i t s i m u l a t i o na n d v e r f i c a t i o n 。m o nw e a r e v ， 1 9 9 9 ， 1 2 5 ：3 0 7 3 - 3 0 9 3 8 l i uy ，z h a n gd l ，y a umk am u l t i s c a ln u m e r i c a ls t u d yo fh u r r i c a n ea n d r e w ( 1 9 9 2 ) p a r t i i ：k i n e m a t i c sa n di n n e r c o r e s t r u c t u r e s m o nw e ar e v ，1 9 9 9 ， 1 2 7 ：2 5 9 7 - 2 61 6 g 9 z h a n gd l ，l i uy ，y a umk am u l t i s c a ln u m e r i c a ls t u d yo fh u r r i c a n ea n d r e w ( 1 9 9 2 ) p a r ti i i ：d y n a m i c a l l yi n d u c e dv e r t i c a lm o n t i o n m o nw e ar e v ，2 0 0 0 ， 1 2 8 ：3 7 7 2 3 7 8 8 i 0 z h a n gd l ，l i uy ，y a umk am u l t i s c a ln u m e r i c a ls t u d yo fh u r r i c a n ea n d r e w ( 1 9 9 2 ) ， p a r ti v ：u n b a l a n c e df l o w s m o nw e ar e v ，2 0 0 1 ，1 2 9 ：9 3 1 0 7 1 1 w a n gy a ne x p l i c i ts i m u l a t i o no ft r o p i c a lc y c l o n e sw i t hat r i p l yn e s tm o v a b l e m e s hp r i m i t i v ee q u a t i o nm o d e l - t c m 3 p a r t i ：m o d e l d e s c r i p t i o na n dc o n t r o l e x p e r i m e n t m o nw e ar e v ，2 0 0 1 ，1 2 9 ：1 3 7 0 1 3 9 4 1 2 w a n gy v o r t e xr o s s b yw a v ei nan u m e r i c a l l ys i m u l a t e dt r o p i c a lc y c l o n e p a r t i ：o v e r a l ls t r u c t u r e ，p o t e n t i a lv o r t i c i t y ，a n dk i n e t i ce n e r g yb u d g e s t s ja t m o ss c i ， 2 0 0 2 ，5 9 ：1 21 3 1 2 3 8 1 3 w a n gy v o r t e xr o s s b yw a v ei nan u m e r i c a l l ys i m u l a t e dt r o p i c a lc y c l o n e p a r t i i ：t h er o l ei nt r o p i c a lc y c l o n es t r u c t u r ea n di n t e n s i t yc h a n g ja t m o ss c i ，2 0 0 2 ， 5 9 ：1 2 3 9 1 2 6 2 1 4 李志楠，郑新江，赵亚民等9 6 0 8 号台风低压外围暴雨中尺度云团的发生发展热带 气象学报，2 0 0 0 ，1 6 ( 4 ) ：3 1 6 - 3 2 6 1 5 李云川，张杏敏，周须文一次台风外围特大暴雨的结构特征气象，2 5 ( 7 ) ：2 1 2 1 1 6 林燕红，曾国经0 0 1 0 号台风路径及登陆后暴雨成因浅析广东气象，2 0 0 1 ，3 6 - 3 8 1 7 李玉兰利用卫星云图分析台风暴雨台风会议文集北京：气象出版社，1 9 8 1 1 8 励申申，等台风倒槽暴雨的动力结构台风会议文集北京：气象出版社，1 9 8 5 1 9 张兴强，丁治英，何金海非纬向高空急流与远距离台风中尺度暴雨的相关统计特征 山东气象，2 0 0 4 ，2 4 ( 增刊) ：7 - 9 2 0 刘爱鸣，刘铭，林毅低空急流对0 2 1 2 号台风“北冕”后部暴雨影响的分析和数值试 验台湾海峡，2 0 0 4 ，2 3 ( 1 ) ：卜7 2 1 汪秀清，姜兴玉9 7 1 l 号台风暴雨及其环流特征分析 j 吉林气象，1 9 9 8 ( 1 ) ： 1 3 - 1 5 9 2 2 张经珍，侯淑梅，张洪卫，等中低纬度系统相互作用对山东“9 9 8 ”大暴雨的影响 j 气象，2 0 0 0 ，2 6 ( 5 ) ：3 6 3 9 2 3 陈忠明，黄福均，何光碧热带气旋与西南低涡相互作用的个例研究i ：诊断分析 j 大气科学，2 0 0 2 ，2 6 ：5 2 - 3 6 0 2 4 陶祖玉，田佰军，黄伟9 2 1 6 号台风登陆后的不对称结构和暴雨 j 热带气象学 报，1 9 9 4 ，1 0 ：6 9 7 7 2 5 王鹏云台湾岛地形对台风暴雨影响的数值研究 j 气候与环境研究， 1 9 9 8 ，3 ( 3 ) ：2 3 5 - 2 4 6 2 6 朱官忠，赵从兰登陆北上热带气旋的特大暴雨落区探讨闭气象， 1 9 9 8 ，2 4 ( 1 1 ) ：1 6 - 2 1 2 7 郑庆林，宋青丽一个台风暴雨模式和山地地面拖曳效应对登陆台风暴雨增幅影响的 数值研究 j ，台风科学、业务试验和天气动力学历理论的研究( 第四分册) ，北京：气象出 版社，1 9 9 6 ：2 1 5 2 2 1 2 8 孙建华，济琳琳，赵思雄”9 6 0 8 ”号台风登陆北上引发北方特大暴雨的中尺度对流系 统研究明气象学报，2 0 0 6 ，6 4 ( 1 ) ：5 7 7 1 2 9 郑庆林，吴军，蒋平我国东南海岸线分布对9 2 1 6 号台风暴雨增幄影响的数值研究叨 热带气象学报，1 9 9 6 ，1 2 ( 4 ) ：3 0 4 3 1 3 3 0 陶诗言，丁一汇，周晓平暴雨和强对流天气的研究 j 大气科学，1 9 7 9 ，9 ：2 2 7 2 3 8 1 - 3 1 b r o w n i n gka t h ed r yi n t r u s i o np e r s p e c t i v eo fe x t r a - t r o p i c a lc y c l o n e d e v e l o p m e n t j m e t e o ra p p l ，1 9 9 7 ，4 ：3 1 7 3 2 4 3 2 于玉斌，姚秀萍干侵入的研究及其应用进展 j 气象学报，2 0 0 3 ，1 2 ：7 6 9 7 7 8 3 3 b r o w i n g ，k a a n db w g o l d i n g m e s o s c a l ea s c e p t so fad r yi n s t r u s i o nw i t h i n av i g o r o u sc y c l o n e j q j r m e t e o r 0 1 s o c 1 9 9 5 ，1 2 1 ：4 6 3 4 9 3 3 4 b r o w n i n g k a t h ed r yi n t r u s i o np e r s p e c t i v eo f e x t r a t r o p i c a lc y c l o n e d e v e l o p m e n t j m e t e o r a p p l ，1 9 9 7 ，4 ：3 1 7 “3 2 4 3 5 t n c a r l s o n ，陈法然“干暖盖”在强风暴形成中的作用 j 气象科技，1 9 8 2 ， l o 5 ：4 6 4 8 3 6 t n c a r l s o n ，s g b e n j a m n ，s f o r b e s ，y 一f l i e l e v a t e dm i x e dl a y e r si nt h e r e g i o n a ls e v e r es t o r me n v i r o n m e n t ：c o n t e p t u r a lm o d e la n dc a s es t u d i e s j m 1 r r ，1 9 8 3 ，1 i i ：1 4 5 3 1 4 7 3 3 7 s t a n l e yg b e n j a n m i n ，t o b yn c a r l s o n s o m ee f f e c t so fs u r f a c eh e a t i n ga n d t o p o g r a p h yo nt h er e g i o n a ls e v e r es t o r me n v i r o n m e n t p a r ti ：t h r e e d i m e n s i o n a l s i m u l a t i o n s j m w r ，1 9 8 6 ，1 1 4 ：3 0 7 3 2 9 3 8 s t a n l e yg b e n j a n m i n s o m ee f f e c t so fs u r f a c eh e a t i n ga n dt o p o g r a p h yo nt h e r e g i o n a l s e v e r es t o r me n v i r o n m e n t p a r ti i ：t w o d i m e n s i o n a li d e a l i z e d e x p e r i m e n t s j m w r ，1 9 8 6 ，11 4 ：3 3 0 3 4 3 3 9 李毓芳暴雨过程中的三支气流一一次暴雨过程的初步分析 j 杭州大学学报， 1 9 8 2 ，9 ：2 0 7 2 1 7 4 0 吴正华次天气尺度能量场和华北强雹暴预报 j 气象，1 9 8 8 ，9 ：3 7 4 1 俞樟孝，翟国庆，