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特定环流背景下二阶地形对MCS形成的影响和机理

地形强迫,中尺度对流系统,MCS

主题3 技术、台站、交叉 > 专题3.1 山地气象

地形对中尺度对流系统（MCS）的触发与发展具有重要影响，长江中游复杂地形与特定环流配置共同作用，常导致下游剧烈天气过程。统计结果表明，边界层偏东风配合低空偏西风的环流形势，与二阶地形作用，可能形成某种特定的大气环境条件或产生某种特定的对流触发机制，有利于对流的触发与MCS的发展。

基于观测事实，利用云模式CM1，针对二阶地形附近飑线的形成和演变过程进行一系列模拟试验，探讨在不同大气环流背景下，二阶地形强迫对MCS形成和发展的影响。观测分析发现，长江中游地区边界层偏东风与低空偏西风的特定配置，有利于二阶地形附近MCS的触发和强降水的产生。理想试验结果表明：二阶地形导致层结不稳定条件在空间分布上存在显著差异，在平均西风作用下，东部平原的层结不稳定逐渐减弱，而边界层偏东风的存在对这种减弱趋势起到了延缓作用；边界层偏东风受二阶地形强迫形成辐合上升区，与中低层偏西风越过二阶地形时形成的背风波相互作用，促使转子（rotor）形成，在转子与背风波的共同作用下，对流在二阶地形山脚触发并逐渐组织为飑线，这种情况下，对流触发更早，飑线强度更强，且强降水更靠近二阶地形区；当边界层中无偏东风时，对流触发主要依赖于不同层次背风波的叠加，与边界层偏东风的情况相比，对流触发更晚，飑线强度和降雨强度相对较弱。