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《中国气象科学研究院》 2017年
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天山地区夏季降水的小时尺度特征

陈湉茹  
【摘要】:本文综合利用台站观测数据,详细分析了夏季天山地区小时尺度降水的气候态特征与地形的关系。结果表明,天山地区降水受地形影响显著,降水量、降水频率和降水持续事件随海拔升高而增大;整体降水强度结构以弱降水为主,强降水较少。伊犁河谷地区自西向东降水随地形抬升而增大、弱降水频次增多。天山中段地区降水分布呈两侧低中间高的特征,高海拔处弱降水发生频次最高。天山地区以发生于午后至傍晚的短时降水事件为主,持续时间较短,日变化也受到地形的显著影响。伊犁河谷内降水峰值出现在傍晚至夜间,降水发生时,地面多为西南风和东北风;天山中段地区不同区域降水日位相差别较大,天山上为傍晚峰值,北侧(南侧)为夜间(清晨)峰值,不同区域影响降水的主要风向也存在差异,天山上降水发生时以偏西风和偏北风为主,南北两侧以对应的下坡风风向为主。对天山中段夏季降水的日变化特征进行分析发现,降水频率与对流云出现频次的日变化在天山中段地区均表现出三个典型模态:天山南侧对流和降水峰值出现于清晨,天山上对流和降水峰值出现于下午,天山北侧对流和降水的峰值时间均为夜间。通过定义区域降水事件(RRE)并对RRE的开始站点进行筛选,从每一次降水事件的角度分析降水的日变化特征以及不同区域之间日变化特征的相关关系。结果表明,天山南侧的清晨降水峰值孤立于其余两个区域存在,由南侧局地生消的降水事件产生;天山上降水的下午峰值和天山北侧降水的夜间峰值都主要由始于天山上的降水事件贡献产生,这类降水事件多于下午在天山上开始出现,随后北移造成北侧盆地的夜间降水峰值。利用再分析资料和WRF模拟结果对天山地区环流的日变化特征分析得出,午后于天山上触发的对流以及清晨于天山南侧触发的对流均与天山及其周边地区环流场和热力场的日变化有关。午后,天山上出现较强的低空辐合以及热力学不稳定度,有利于天山上对流的触发,造成天山上的午后峰值。清晨,辐合中心出现在天山南侧盆地,配合南侧大气的热力学不稳定能量,有利于天山南侧对流的触发,造成南侧的清晨降水峰值。
【关键词】:地形降水 日变化 天山 干旱-半干旱区
【学位授予单位】:中国气象科学研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P426.6
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-9
  • 第一章 引言9-15
  • 1.1 研究意义9
  • 1.2 国内外研究进展9-12
  • 1.3 本论文拟研究的科学问题12
  • 1.4 章节安排及创新点12-15
  • 第二章 天山地区夏季小时尺度降水的气候态特征15-35
  • 2.1 引言15
  • 2.2 资料和方法15-16
  • 2.2.1 资料15
  • 2.2.2 方法15-16
  • 2.3 天山地区夏季小时尺度降水的气候态特征16-20
  • 2.4 天山不同区域夏季降水的气候态特征20-24
  • 2.4.1 伊犁河谷地区夏季小时尺度降水的气候态特征20-22
  • 2.4.2 天山中段地区夏季小时尺度降水的气候态特征22-24
  • 2.5 天山地区夏季降水的日变化特征24-29
  • 2.6 天山地区气候态降水与风向的关系29-31
  • 2.7 本章小结31-35
  • 第三章 天山中段地区夏季降水的日变化特征35-47
  • 3.1 引言35
  • 3.2 资料和方法35-36
  • 3.2.1 资料35-36
  • 3.2.2 方法36
  • 3.3 天山中段地区夏季降水的日变化特征36-39
  • 3.4 天山中段不同区域间降水日变化的关系39-45
  • 3.5 本章小结45-47
  • 第四章 影响天山中段地区夏季降水的环流因子分析47-65
  • 4.1 引言47
  • 4.2 资料和方法47-49
  • 4.2.1 资料47-48
  • 4.2.2 WRF模式48
  • 4.2.3 试验方案48-49
  • 4.3 影响天山中段降水日变化的热、动力机制49-52
  • 4.4 2010.06.22降水个例模拟52-63
  • 4.4.1 环流背景53-56
  • 4.4.2 降水时空分布特征56-58
  • 4.4.3 热、动力条件58-63
  • 4.5 本章小结63-65
  • 第五章 总结与讨论65-67
  • 5.1 全文主要结论65-66
  • 5.2 讨论与展望66-67
  • 参考文献67-73
  • 致谢73-75
  • 个人简历75

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