次MCS过程的卫星云图和数值模拟分析-气象科学.PDF

维普资讯 第 22卷 第 2期 气 象 科 学 Vo1．22，No．2 2002年 6月 SCIENTIA M ETEOROLOGICA SINICA Jun．，2002 一 次 MCS过程 的卫星云图和数值模拟分析④ 顾亚进 党人庆 唐 洵 昌。 魏建 苏 (1南京大学大气科学系，南京 910093) (2江苏省气象台，南京 210008) 摘 要 本文应用卫星云母与数值模拟结果对 2000年 6月 2日发生的一次 影响江 苏的江淮气旋幂雨过程进行研究分析 ，阐述 了这次暴 雨过程表现的 MCS基 本特征 。分析表 明：MCS的形成可 由几个 中 B尺度对流云或对流带开始 ，在特 定 的环境场中汇合或合并 ；在其发展过程中必须维持湿度平浇 ，低 层到 中层有 暖平 流 ，有强偏南风急流伸向形成区，同时在其东北方向有一支高空西风急流相耦 台； 低 层的辐 台、整层凝结潜热的释放、垂直运动 的增强 、高层的辐散引起的正反馈机 制是 MCS发展 的动 困。 关键词 MCS 卫星云图 数值模拟 分类号 P435 引 言 在 中尺度系统谱 中，中尺度对流复合体 (Mcc)是发生在 中纬度的一种尺度较大 (中a尺 度)、生命期较长(≥8时)的强对流系统 从小的、短生命系统发展到生命期较长的MCC是以 一 个连续谱存在 ，而中尺度对流系统 (MCS)是在生命期中包含至少一个对流单体的云和降水 系统 ，生命期较短，但出现频率很高 ，MCC则相对较少，仅 占MCS降水的很小比例 在美国及 一 些地区，MCC典型 的发展在午后，在午夜至凌晨达到最大砧状尺寸 。相反 ，范围较小的MCS 的 日变化显现区域性变化，在大陆地区有着 明显的斜压运动 ，小的MCS的 日变化微弱且难 以 定义。据文献[介绍，在我国110E以东，28。一4oN之间的黄河和长江的中下游地 区及其东部 沿海是 MCS的集 中区。 本文即对 3000年 6月 2日16时至 3日09时的一次影响江苏的MCS进行了研究分析 1 天气过程概况及环境特征 本次过程发生在 500hPal20。E副热带高压脊线位置稳定维持在 23。N 附近 ，河套 东地 区有阻塞高压和其西南部有切断低涡的环境背景下，由于这样的环流形势 ，使得 1l0E 以东 32N 附近的中纬度地区上空的中低层维持一条准东西 向的切变线，切变线上不断有低涡生成 和东传。随着低涡的移动 ，强降水区域也随之而动 @ 收稿 日期 ：20o卜一10—0g修改稿 日期 ：2001—12--15 维普资讯 198 气 象 科 学 22卷 作者利用 PSU／NCAR的中尺度模式 MM5对这次天气过程进行了数值模拟 。由于资料 来源 的限制 ，选用 了 6月 2 日08时的常规高空探测和地面观测资料作起始场进行 了计算 ，并 将计算结果与 MICAPS系统提供 的 6时雨量实况 、高空和地面 图及基本物理量场进行 了对 比，降水 的落 区、降水量级 、地面及高空环流场基本 一致 (图 1选择 了两组模 拟结 果与 MI— CAPS系统提供 的实况进行 比较 的图例)，可 以认为模式基本上成功模拟 了这次过程 。 选取 2日20时、3日02时及 3日08时 3个时次分别代表产生、成熟和消亡阶段。对 MCS 形成前阶段，地面图上在该 区存在 明显冷锋 ；从 850hPa、700hPa高 空图上，在 31。N 附近一条 暖式切变线穿过形成区，切变线南侧 由西南气流控制。在 850hPa湿度场 图上，有一湿舌 自南 向北伸展到 MCS的产生 区