京津冀地区暖季降水特征分析

【摘要】：京津冀地区降水主要集中在暖季(5-9月),时空分布受地形影响明显,暴雨日主要集中在盛夏,又以七月下旬和八月上旬最为集中,降水强度大,每年夏季都有局地强降水造成的灾害发生。本研究首先使用站点降水资料对2007-2011年京津冀地区暖季尤其是北京地区降水的时空分布特征进行了统计分析,并分别挑选强弱两次影响京津冀地区的降水过程开展天气尺度和中尺度特征的对比分析。结果表明京津冀地区降水的年变化比较显著,不同年份的降水空间分布存在一定的差异,降水的空间分布特征表现为从东南到西北递减的趋势。北京地区降水月际变化比较明显,8月降水量显著突出。降水的大值出现在午夜至凌晨(20-02BST),而弱降水出现在午后(14-19 BST)。降水量的空间分布形势与地形分布形势比较吻合,其西北部降水偏少,而东部和南部年降水偏大。利用NCEP/CFS再分析资料和观测资料以及高分辨率数值模式,分析强弱两次与地形有关的降水过程,对比分析的结果表明:虽然两个例降水均源于内蒙山西交界附近,但两次降水的发生时间和东移路径均不同。强个例的环流背景强迫较强,从低层至高层为一致的低压槽维持,西太副高位于我国华南上空,大量水汽的输送为强降水的发生提供了有利的水汽条件,并且强降水个例的对流系统是多单体对流合并发展。弱降水个例中高层大尺度环流场较为平直,西风带上短波槽的发展和低层低涡的发展是产生降水的主要动力系统。对流层中低层的中尺度涡旋是两次降水过程的直接影响系统,涡度收支的结果表明,弱降水个例中涡度的水平平流项对涡旋的减弱和增强有重要作用,伸展项也对涡旋的增强起到正作用。强降水个例中涡度的垂直平流项和伸展项对涡旋的快速发展具有主要贡献,在涡旋的维持阶段伸展项起到了主要作用。其共同点是伸展项(散度项)在涡旋的整个过程都是正贡献。本研究结果加深了京津冀地区强弱降水过程的背景场差异的理解,并且深入理解中尺度系统的涡度来源,结构和发展过程,为业务工作打下了理论基础。 【关键词】：暖季降水 时空分布特征 WRF模式 涡度收支
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P426.6
【目录】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-13
• 1.1 研究目的及意义7-8
• 1.2 国内外研究进展8-11
• 1.2.1 华北地区的降水分布特征及成因分析8-10
• 1.2.2 北京地区降水特征及暴雨特征与成因分析10-11
• 1.3 国外降水的研究现状11-12
• 1.4 本文研究内容12-13
• 第二章 资料与方法13-15
• 2.1 资料来源13
• 2.2 WRF模式简介13
• 2.3 研究方法13-15
• 第三章 京津冀地区暖季降水的时空分布特征15-26
• 3.1 京津冀地区暖季降水的时空分布特征16-18
• 3.2 北京地区降水的时空分布特征18-24
• 3.2.1 北京地区 5-9 月累积降水量分布特征19-22
• 3.2.2 北京 5-9 月各月降水量空间分布特征22-23
• 3.2.3 北京地区暖季降水的日变化特征23-24
• 3.3 本章小结24-26
• 第四章 京津冀地区暖季一次弱降水过程的特征研究26-46
• 4.1 降水过程介绍26-28
• 4.2 高低空环流形势分析28-31
• 4.3 地面形势分析31-33
• 4.4 数值模式方案33
• 4.5 模拟结果与观测对比分析33-38
• 4.6 影响降水的中尺度涡旋系统的发生发展38-41
• 4.7 中尺度涡旋系统的涡度变化诊断分析41-44
• 4.8 本章小结44-46
• 第五章 京津冀地区暖季一次强降水过程的特征研究46-62
• 5.1 降水过程介绍46-48
• 5.2 高低空环流形势分析48-52
• 5.3 数值模式的设置52-53
• 5.4 模拟结果的对比53-56
• 5.5 中尺度涡旋的发生发展56-58
• 5.6 中尺度涡旋系统的涡度变化诊断分析58-59
• 5.7 强弱两次降水过程的对比分析59-60
• 5.7.1 降水过程对比59-60
• 5.7.2 天气尺度特征对比60
• 5.7.3 中尺度涡旋的涡度来源对比60
• 5.8 本章小结60-62
• 第六章 结论和展望62-65
• 6.1 主要结论62-63
• 6.2 特色与创新点63
• 6.3 问题与展望63-65
• 参考文献65-68
• 致谢68

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