南通一次飑线大风过程数值模拟及诊断分析

摘要

利用实况资料和再分析资料，结合WRF（weather research and forecasting）模式对南通一次极端大风过程进行诊断分析及数值模拟。分析了该个例发生的天气形势背景和系统的水平、垂直结构，探究大风天气成因，并进一步对比不同参数化方案的模拟效果。结果表明：1)大风过程发生在高空深厚冷涡和地面强暖湿低压的环流背景下，上空存在不稳定层结和不稳定能量的累积；雷暴大风在12—13时经历了发展、成熟、消散3个阶段，飑线以碎块型的方式形成。2)3种微物理方案中，MG方案模拟出更大面积的层云、强回波和极端大风，模拟的最大地面阵风为44.47 m·s^-1。Lin方案较好地模拟出飑线的演变过程和垂直结构特征，模拟的最强上升气流达23.55 m·s^-1,下沉气流达-13.21 m·s^-1。3)水平方向上，雷暴大风附近存在成熟的飑线地面中尺度系统，地面存在深厚冷池出流、变压梯度大值区和冷锋过境，它们共同促进了地面大风的生成。4)垂直方向上，对流单体上空高层辐散、低层辐合，存在强上升气流和水汽潜热释放；后侧的干空气蒸发和粒子的拖曳加强下沉运动，配合地面冷池出流和辐散气流，造成了极端大风天气。

关键词

雷暴风 / 飑线 / 数值模拟 / 微物理参数化方案 / 中尺度动力学