四川盆地降水日变化的个例模拟与诊断分析
摘要
四川盆地位于我国110°E 以西的,南面是云贵高原,西面青藏高原,北邻秦岭高地,受特殊的地理环境影响,夜雨成了四川各地降水日变化的常见特征之一,由于盆地所属地形复杂,数值模式的预报效果较差,尤其是对降水过程的雨区和雨量的预报.四川地区独特的地理位置和降雨特征,使得这里长期以来成为研究地形影响天气气候、检验数值模式的地形处理技术的理想对象.降水日变化的研究是目前重点关注的核心科学问题之一,能否合理模拟降水日变化及其形成机制又是评估模式性能的重要内容.因此模拟四川盆地降水日变化的特征具有重要的意义.本文利用新一代中尺度数值预报模式WRF 模式(WeatherResearch and Forecasting Model)模拟了2008 年9 月23~24 日发生在四川盆地的夜间暴雨过程,侧边界和初始场采用NCAR/NCEP 水平分辨率为1°×1°的再分析资料,暴雨发生空间区域分辨率设为12km,时间分辨率设为72s.在模拟结果与常规观测资料的进行对比检验模式性能的基础上,对模式输出的多个物理量进行诊断分析,从而讨论四川盆地降水日变化的形成机制.得出的主要结论如下:(1)WRF 模式较好地模拟了四川盆地此次降水过程的时空分布特征,特别是在24 小时降水雨带位置和降水日变化规律的模拟上,比较合理地模拟出了降水日变化峰值发生在午夜的特征.(2)通过这次天气过程的模拟研究发现,四川盆地降水日变化特征与其地形有密切关系,并受到亚洲大尺度环流场与中尺度环境下动力与热力条件配置结构的影响.强烈的偏东气流带来充足的暖湿空气进入到四川盆地,受到西部地形阻挡作用在盆地内形成水汽汇聚区,这种作用在前半夜开始增强,同时新疆北部冷槽分裂的冷空气不断南下,造成盆地大气层结不稳定,后半夜随着温度的下降,导致高空水汽凝结产生降水,形成此次夜间暴雨的日变化现象.