西安致災短時暴雨中尺度與動力指數特征

作者：張雅斌,羅慧,趙榮,薛諶彬,冉令坤,高宇星,劉波

摘要：基于同化多普勒雷達資料的WRF模式、地面加密觀測、衛星云圖和NCEP再分析資料等,分析總結2015年8月3日、2016年7月24日西安兩次致災短時暴雨過程環境條件、中尺度系統及動力因子指數特征。結果表明:關中處于穩定少動的西太平洋副熱帶高壓西北邊緣,上干下濕、午后低層大氣超絕熱狀態,為短時暴雨提供了熱力條件。西風槽與近地層切變線是暴雨直接影響系統。伴隨冷鋒過境,午后西北方向咸陽、銅川一帶地面偏北風躍增是短時暴雨有利觸發因子,強降水位于地面3 h正變壓中心至東側大梯度區附近。短時暴雨對流云團距離北部高空急流相對較遠,無斜壓葉狀云系特征,降水對上升氣流拖曳作用明顯,云團TBB中心降至-65℃以下后,周邊出現最大雨強。暴雨云團內部,霰粒子含量最大,冰粒子比其他粒子偏少一個量級以上,最強上升運動在霰粒子中心上方-30℃層附近、接近雪粒子中心;伴隨整層雨水、霰和雪粒子含量5倍以上突增出現短時暴雨,雪粒子比雨水、霰粒子開始增多時段偏晚約1 h,其含量峰值與最大雨強同步。兩次短時暴雨環境條件和中尺度特征差異明顯。“0803”過程為切變線冷區暴雨,高空西風急流范圍大、位置偏南,西太平洋副熱帶高壓較弱,西風槽后偏北冷空氣活躍,偏南水汽輸送弱,關中地區中下層存在明顯能量鋒區和對稱不穩定;云團內部冰相粒子明顯偏多,雪粒子相對霰粒子占比偏高,冷空氣入侵有利于冰相粒子快速生長;暴雨位于能量鋒區和對流云團邊緣、TBB最大梯度區附近。“0724”過程為切變線暖區暴雨,高空急流范圍小、位置偏北,西太平洋副熱帶高壓強盛,偏北冷空氣弱,偏南水汽輸送明顯,關中地區中下層為位勢不穩定;云團內部冰粒子偏少,雪粒子相對霰粒子占比低;暴雨位于對流云團內部、TBB中心附近。定義的垂直螺旋度指數VHI和散

發文機構：西安市氣象局 陜西省氣象信息中心 陜西省氣象局 江西省氣象臺 中國科學院大氣物理研究所 陜西省大氣探測技術保障中心

關鍵詞：短時暴雨環境條件中尺度特征對流云團WRF模式動力因子指數short-time rainstormenvironment conditionsmesoscale characteristicsconvective cloudWRF modeldynamic factor index

分類號： P458.2[天文地球—大氣科學及氣象學]