基于CAMPEX试验的复杂地形对风暴动力与云微物理耦合过程的调控研究
编号:242
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更新:2026-08-02 18:00:45 浏览:0次
口头报告
摘要
我国西南横断山区兼具独特纵向岭谷地貌与低纬高原气候背景,受亚洲季风环流与复杂地形共同影响,区域水循环与降水演变过程错综复杂。作为横断山脉南段的典型代表,大理苍山呈西南—东北走向,相对高差达2100 m,与洱海形成特殊的 “山-湖” 地形,这种独特地形不仅会显著调制局地环流,还会直接影响云降水的微物理过程。但受山区观测站点稀疏、雷达波束遮挡显著等客观条件限制,现有观测资料存在空间覆盖不足的问题。当前相关研究多以雨量站观测数据结合数值模拟为主,缺乏基于遥感观测资料开展的三维动力、微物理结构精细化观测分析,无法定量化解析典型复杂山地对流过程中风暴内部动力学与云微物理过程的耦合关系对降水强度的影响机理。为解决地形降水深度研究观测资料不足的问题,2024年夏季,中国气象科学研究院与云南省气象局联合开展了苍山降水综合观测试验(CAMPEX),旨在阐明中γ尺度陡峭山地地形如何调制大尺度系统性降水以及局地对流的触发过程。 依托CAMPEX试验获取的多源地基观测数据,本文选取2024年8月31日的切变线降水过程,采用多波段雷达组网融合、三维风场反演、水凝物相态识别等算法,探究苍山地形强迫下局地环流的演变及其对对流风暴三维结构、微物理特征的影响机制。结果表明,此次降水过程在苍山东侧的湖盆区(D1区域)和苍山南段(D2区域)形成两个强降水区域,但二者的动力与微物理过程存在显著差异。D1区域由对流风暴形成的冷池出流(西北气流)与环境东风形成的辐合线驱动,最大上升速度平稳持久。向东南方向推进的冷池出流持续触发对流新生与合并增强,形成高度组织化对流系统。融化层上方存在2-3 km厚的霰层,冰相粒子下落融化和暖云雨滴碰并作用,地面强降水主要由中大雨滴主导,小雨滴数浓度较低。D2区域的降水过程分为两个阶段,前期仅地形抬升作用触发的对流相对浅薄,碰并、凇附过程受限,小雨滴占主导,大雨滴极少;后期冷池出流与地形共同作用下的对流风暴发展迅速,风暴内的最大上升速度接近30 m s-1,但持续时间短,对流组织性弱。霰柱垂直厚度达5 km左右并伴有冰雹,冰相粒子的融化导致低层大雨滴浓度显著增加。上述研究结果为理解横断山区复杂地形与切变线系统影响下的对流降水过程中,风暴内部动力学与云微物理过程的耦合关系对降水强度的影响提供了新的观测支撑。
关键词
CAMPEX试验;复杂地形;风暴动力;云微物理
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