青藏高原东南角“桃花汛”暴雨的天气学成因及地形影响机制研究
批准号:
42075013
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
张万诚
依托单位:
学科分类:
天气学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
张万诚
中文摘要
青藏高原东南角(滇西北、藏东南)2-4月降水比夏季多,大雨暴雨频繁出现,这一多雨特征俗称“桃花汛”。在当地山高谷深的复杂地形下,暴雨往往导致洪涝、滑坡泥石流灾害,严重制约当地经济发展和边疆稳定。目前这种降水产生的机制仍不清楚。本项目以“桃花汛暴雨”(以下称暴雨)形成的天气学成因及地形影响机制为聚焦点,利用各种观测资料和高分辨地形及数值模拟资料,研究暴雨形成的原因.通过资料分析、动力诊断、数值模拟等方法,重点研究(1)天气系统及其配置和环境参数对暴雨发生的作用(2)暴雨的水汽来源、输送特征及短时集中与抬升机制(3)地形影响造成暴雨的中尺度系统的数值模拟分析及敏感性试验,分析地形涡旋、地形辐合线、地形重力波等中尺度系统对暴雨的作用。通过阐明各种天气系统对暴雨的贡献及刻画水汽输送和地形作用造成水汽集中与抬升特征,建立造成暴雨的各种天气系统配置的概念模型.为暴雨预报提供科学思路和预报着眼点。
英文摘要
In the southeast corner of the Tibet Plateau (Northwest Yunnan and Southeast Tibet), there is more precipitation from February to April than that in summer, with frequent heavy rains and rainstorms in this period of time, which is known as "spring flood" or literally “peach blossom flood” in Chinese . The terrain of the southeast corner of the Tibetan Plateau is complex and unique, and the spring flood often leads to flood and debris flow disasters, which can seriously restrict the local economic development and the stability of Yunnan’s frontier. However, the mechanism of this kind of precipitation is still unclear. This project focuses on the synoptic causes and topographic effect on "torrential rain of the spring flood" (hereinafter referred to as "torrential rain") and studies the causes of torrential rain by using various observational data, high-resolution terrain and numerical simulation data. Through data analysis, dynamic diagnosis and numerical simulation, it focuses on: (1) the influences of synoptic systems and their configuration as well as the environmental parameters on the occurrence of torrential rain; (2) vapor source, characteristics of water vapor transport and the mechanism of short-term concentration and uplift of moisture contributing to the torrential rain; (3) numerical simulation and sensitivity test of mesoscale systems of torrential rain caused by topographic effect, investigating the effect of mesoscale systems such as vortex, convergence line and gravity wave forced by the terrain. By clarifying the contributions of different scale weather systems to torrential rain and depicting the physical picture of the water vapor transport and topographic effect on water vapor concentration and uplift, a novel conceptual model of multi-scale synoptic system configuration will be established, providing clues for the forecast of the torrential rains.
青藏高原东南角(云南怒江、迪庆和西藏察隅)2-4月降水除与云南大部地区一样受孟加拉湾南支槽影响外,常单独在这一区域出现大雨、暴雨,据此形成与云南大部处于干季不同的桃花汛特征。由于这里复杂的地形和地质状况,易出现洪涝、滑坡泥石流灾害,严重制约当地经济发展和边疆稳定。本项目统计桃花汛地区建站以来冬春季出现大雨、暴雨的天气过程,分析了高原东南角桃花汛暴雨的落区分布及变化特征。研究表明:桃花汛降水一般出现在2-4月,特征明显的有福贡、贡山、察隅、维西站。福贡、贡山桃花汛期间的降水和大雨、暴雨日数均超过夏季6-8月,降水分别占年降水的40%和32%。春汛降水量、降水时长、平均小时雨强、夜雨量空间分布表现为北多南少、西多东少。桃花汛降水小时雨强弱,降水时长对日降水量贡献大。贡山、福贡受降水时长影响最显著,大雨、暴雨日多为持续一整天的弱降水累计。降水日变化主要为单峰型,峰值在下半夜04-07时。夜雨占全天的55%雨量,下半夜最多占全天的31%。项目聚焦独特的桃花汛大雨、暴雨天气学成因,通过多个个例分析,研究了天气系统和环境参数对暴雨的影响,开展了复杂地形对暴雨的wrf模式数值模拟。揭示出低层环流在特殊地形强迫下形成大雨、暴雨的机制,建立了暴雨形成的低层环流与地形强迫概念模型:地面冷高压在南海形成的东北风和南海南部的信风越过中南半岛,从安达曼海北上进入伊洛瓦底江。那加山脉和若开山脉之间(24-25°N)为海拔较低的山口,孟湾以北偏强的西风加速通过山口进入伊洛瓦底江流域与北上气流汇合,并使气流向东偏移形成西南气流推进到高黎贡山以西的迈立开江和恩梅开江,在这里与高原南侧偏西气流到达布拉马普特拉河东端遇到山脉阻挡南下的气流交汇,形成辐合西移和气流沿高黎贡山爬升影响怒江降水。水汽输送路径主要来自安达曼海的偏南输送和来自高原南侧的偏西输送。桃花汛雨强小原因是影响系统主要在低层,地形强迫的垂直速度层次不高,且高层受到西风急流的抑制。
高原涡影响下的云南大雨暴雨分布特征及其形成机理研究
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批准号:41765003
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:43.0万元
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批准年份:2017
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负责人:张万诚
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依托单位:
水汽输送异常对低纬高原地区旱涝灾害的影响研究
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批准号:40965006
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:26.0万元
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批准年份:2009
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负责人:张万诚
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依托单位:
国内基金
海外基金