华南一次暖区暴雨的演变及云微物理机制模拟研究

• 作者: 周文昊 陆春松 高文华 邓琳
• 来源期刊: 热带气象学报
• 关键词: 华南暖区暴雨 演变特征 云微物理机制 数值模拟
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 论著|ARTICLES
• 页码范围: 805-820
• 页数: 16页
• 分类号: P435
• 语种: 中文
• DOI: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.072

摘要

利用WRF v4.0中尺度模式及0.25°×0.25°高分辨率的GDAS分析资料,对2017年6月15日发生在华南的一次典型暖区暴雨过程进行数值研究.多源观测资料对比分析表明,Thompson aerosol aware云微物理方案与YSU边界层方案组合合理再现了此次暴雨的演变过程.观测与模拟的强风速下传、低层风场切变及降水之间存在较好的对应关系,强的雷达反射率与水汽通量散度中心一致.在中尺度对流系统(MCS)发展和成熟阶段,冷池的出流抬升是新生对流的重要触发条件,地形的动力抬升作用并非主导.云微物理分析指出,由于华南上空充沛的水汽及过冷雨水,雪的最大来源项表现为水汽凝华成雪,而霰的最大来源项为过冷雨滴碰并冰晶、雪并冻结成霰.在零度层之下的1.5 km区域,冰相粒子的融化率可达暖雨过程(1×10-4g/(kg.s)的2倍,暗示其在融化层对雨水形成的支配作用,而雪霰的重力沉降扮演了重要角色.此外,相变过程显著影响着大气的温度变化,当对流云底较低时,低层的水汽凝结将抵消雨水蒸发导致的冷却作用,减弱地面冷池的强度.