華南一次暖區暴雨的演變及云微物理機制模擬研究

作者：周文昊,陸春松,高文華,鄧琳

摘要：利用WRF v4.0中尺度模式及0.25°×0.25°高分辨率的GDAS分析資料,對2017年6月15日發生在華南的一次典型暖區暴雨過程進行數值研究。多源觀測資料對比分析表明,Thompson aerosol aware云微物理方案與YSU邊界層方案組合合理再現了此次暴雨的演變過程。觀測與模擬的強風速下傳、低層風場切變及降水之間存在較好的對應關系,強的雷達反射率與水汽通量散度中心一致。在中尺度對流系統(MCS)發展和成熟階段,冷池的出流抬升是新生對流的重要觸發條件,地形的動力抬升作用并非主導。云微物理分析指出,由于華南上空充沛的水汽及過冷雨水,雪的最大來源項表現為水汽凝華成雪,而霰的最大來源項為過冷雨滴碰并冰晶、雪并凍結成霰。在零度層之下的1.5 km區域,冰相粒子的融化率可達暖雨過程(1×10^(-4)g/(kg·s))的2倍,暗示其在融化層對雨水形成的支配作用,而雪霰的重力沉降扮演了重要角色。此外,相變過程顯著影響著大氣的溫度變化,當對流云底較低時,低層的水汽凝結將抵消雨水蒸發導致的冷卻作用,減弱地面冷池的強度。

發文機構：南京信息工程大學/中國氣象局氣溶膠與云降水重點開放實驗室/氣象災害預報預警與評估協同創新中心 中國氣象科學研究院/災害天氣國家重點實驗室

關鍵詞：華南暖區暴雨演變特征云微物理機制數值模擬warm-sector heavy rainfallevolutionary characteristicsmicrophysical mechanismsnumerical simulations

分類號： P435[天文地球—大氣科學及氣象學]