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长江中下游地区长生命史MCV形成机理之研究
结题报告
批准号:
41305051
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
束宇
依托单位:
学科分类:
D0504.大气动力学
结题年份:
2016
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
孙泓川、潘益农、王金鑫、姜有山、祁杰、刘冬晴
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
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中文摘要
中尺度对流涡旋MCV是一种灾害性天气系统,它和中尺度对流系统MCS结合在一起,经常能造成暴雨、雷电等灾害性天气。MCV可以持续数天,造成较长时间的暴雨灾害。美国大陆受MCV的影响比较显著,因而在该领域内美国处于研究前沿。他们的研究中对MCV的形成机制和MCV对继生MCS的激发作用有较多成果。长江中下游地区经常受到梅雨锋和东移的西南涡的影响,MCV时常发生。由于该地区MCV形成环境独特,应当具有其独特的特征。但以往的研究中,缺乏对该地区MCV的长时间跨度的普查研究,对该地区MCV的生消机制也缺少研究,特别是对其中生命史较长的MCV,更是缺乏深入的理解。由于以上问题,本项目中抓住长生命史MCV这个研究对象,拟研究长江中下游地区MCV的基本特征和长生命史MCV的形成机制,分析出该地区长生命史MCV形成所需的关键性的环境条件,并归纳出该地区不同类型长生命史MCV发生发展的天气概念模型。
英文摘要
Mesoscale convective vortices (MCVs) are severe weather systems. While interacting with Mesoscale convective systems (MCSs), they often cause rainstorm, thunderbolt etc.. MCV can last for a few days, and is responsible for the heavy rainfall and flash flooding. The America continent is suffered from MCV badly, so America leads the MCV research in recent years.There are many achievements in their past studies on MCS formation mechanism and regeneration of secondary convection. The middle and lower reaches of Yangtze River is often affected by the east moving southwest vortices as well as the Meiyu Front, and MCV often occurs there. Due to the unique environment, MCVs over there should have their unique characteristics. However, in past studies, it lacks a long time span census research on MCVs over this area, and lacks studies on MCV formation and dissipation, especially on long-lived MCVs. Owing to the above problems, long-lived MCV is considered as the research object in this project. Then, the project intends to analyze the basic characteristics of MCVs and the formation mechanism of long-lived MCVs in the middle and lower reaches of Yangtze River.Further more, the project intends to analyze the key environmental conditions to long-lived MCV formation, and sum up the different schematic models of different types of lon-lived MCV.
课题以中国中东部地区的中尺度对流涡旋(MCV)和中尺度对流系统(MCS)为研究对象,拟揭示两者的特征及生消发展的规律。使用日本逐小时的卫星资料、ERA Interim再分析资料,普查了2015年中国中东部地区的中尺度涡旋。使用日本逐小时的卫星资料,普查了1995-2008年中国及周边地区的MCS。使用日本气象厅的分析资料和1度分辨率的NCEP数据,对发生在2008和2009年的2个MCV个例进行了数值模拟分析,研究了其生消发展的机理。使用探空资料,分析了热力对流的预报指标。主要结果如下。.按中尺度涡旋的性质将涡旋分为了MCV、干涡旋和湿涡旋三类;MCV的强度、尺度和持续时间都是最大的,干涡旋的强度、尺度和持续时间都是较小的。MCV并不倾向于在MCS的某一方位形成;MCV激发的继生MCS主要出现于MCV的东侧和南侧。中尺度涡旋倾向于在高海拔向低海拔过渡的地区形成,青藏高原东侧的背风坡是我国最大的中尺度涡旋的源地。中尺度涡旋倾向于在午后和午夜形成。夏半年是MCV和湿涡旋活动的高峰期,冬半年是干涡旋活动的高峰期。.引导气流对MCS的移动起重要作用,MCS成熟后移速加快。MCS基本呈纬向带状分布,从南向北依次有三条MCS分布带。高原和丘陵地区的MCS多于午后形成;平原地区MCS的下午和夜间都有形成;洋面上午夜时是MCS的形成高峰;四川盆地受山谷风环流影响,MCS夜发性特征显著。.对2008年MCV个例的模拟结果显示,该MCV是一个准平衡的涡旋,最大涡度在低层。MCV的演变受到环境气流形变作用的影响,形变作用对低层MCV的影响更大。继生对流对MCV的平衡态有负的扰动。垂直速度对母体MCS的维持贡献较小,却能够激发MCV东南侧的继生对流和抑制东北侧的对流。对2009年的MCV个例的模拟结果显示,涡旋形成于对流性降水区中,辐合辐散项和倾斜项是正涡度的来源。大气对非绝热加热的平衡响应,是该MCV的形成机制之一。上升运动造成的水平涡管的倾斜也是MCV形成的重要原因。.对流温度可以用来作为局地热力对流能否发生的一个指标。当最高气温比对流温度高0.5到1.5度时,热力对流发生的可能性最大。
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DOI:--
发表时间:2014
期刊:气象科学
影响因子:--
作者:王金鑫;潘益农;束宇;吴文华
通讯作者:吴文华
DOI:--
发表时间:2015
期刊:气象
影响因子:--
作者:束宇;姜有山;张志刚
通讯作者:张志刚
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