2009年豫南一次强暴雨过程的位涡方程诊断分析

利用中尺度wrf模式、ncep/ncar再分析格点资料及常规气象观测资料，对2009年8月28—30日河南省南部一次强暴雨过程进行中尺度数值模拟，借助模式输出的模拟数据计算位势涡度及位势涡度方程收支，并利用位涡收支方程对此次暴雨过程进行诊断分析。结果表明，wrf模式对此次暴雨过程的模拟效果较好，模拟暴雨强度及落区与实况较一致，位势涡度能够较好地反映此次暴雨过程的动力及热力特征。位涡异常高值区与暴雨中心有较好的对应关系，暴雨中心大致位于位涡高值中心东南侧。位涡收支方程中各收支项同样能够反映此次暴雨过程的动力、热力性质。暴雨发展过程中大气中低层位涡局地增加，位涡局地变化大值中心对应暴雨中心。各收支项中，引起中低层位涡局地变化的贡献主要来源于潜热加热作用、水平平流作用、垂直输送作用及摩擦作用。其中潜热加热与水平平流作用对暴雨区中低层正变位涡起正贡献作用，潜热加热作用有利于位涡局地增加，水平平流作用易于低层位涡向流场辐合区聚集，引起局地位涡增加；垂直输送及摩擦作用对中低层位涡变化表现为负贡献作用，垂直作用易于将中低层位涡向高层输送，使得低层位涡减小，高层位涡增加。在摩擦作用下，低层位涡被大量耗散，使得中低层位涡局地减小。