边界层偏东风如何影响二阶地形区对流与降水分布?
编号:409
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更新:2026-08-04 08:43:38
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口头报告
摘要
二阶地形区(The Second-Step Terrain,STER)泛指青藏高原向东部平原过渡的复杂地形区,是中尺度对流系统(mesoscale convective system,MCS)的频发区。气候统计表明,该地区超过44%的MCS和半数以上的强降水事件发生于边界层偏东风与低空偏西风配合的环流形势下。为阐明边界层偏东风如何与二阶地形相互作用,进而调控MCS的形成与降水分布,本研究利用CM1对一次典型的MCS个例进行了对流解析的半理想模拟。在不考虑热力强迫的条件下,真实地形试验成功模拟出了线状对流系统,验证了CM1再现此次过程中关键动力学机制的能力。通过改变边界层风场设计了4个模拟试验,结果表明:(1)边界层偏东风增强了水汽辐合,并延缓了CAPE随时间减弱的趋势,从而维持了二阶地形区有利的热力条件;(2)动力学方面,边界层偏东风与低空偏西风形成边界层分离效应,诱发转子(rotor)产生,进而触发对流;(3)在缺少边界层偏东风的情况下,对流会通过不同层次背风波的同振幅叠加而触发,触发位置向下游平原处偏移。半理想试验模拟出的降水与气候态降水分布高度吻合:在边界层偏东风条件下,降水峰值出现在二阶地形附近;在边界层偏西风条件下,降水峰值出现在二阶地形以东的平原。
关键词
对流初生,触发机制,理想模拟,层结条件,地形强迫,中尺度对流系统
稿件作者
付亚男
中国科学院大气物理研究所
孙建华
中国科学院大气物理研究所
张元春
中国科学院大气物理研究所
傅慎明
中国科学院大气物理研究所
王晓芳
中国气象局武汉暴雨研究所
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