“96^.8”特大暴雨和中尺度系统发展结构的非静力数值模拟

NONHYDROSTATIC NUMERICAL SIMULATION FOR THE “96^.8” EXTRAORDINARY HEAVY RAI NFALL AND THE DEVELOPING STRUCTURE OF MESOSCALE SYSTEM

冯伍虎　 程麟生　 程明虎　

摘　要：1996年8月3～5日(“96·8”)，中国河南、山西、河北等省发生了一次特大暴雨过程，造成了严重洪涝灾害。文中的天气分析指出，稳定的大型鞍形场和北移台风(登陆后减弱为低压)与其东侧副热带高压的相互作用是“96·8”特大暴雨发生的大、中尺度环流条件；而中尺度低压及其特有的动力热力结构与该暴雨过程直接相关。对该过程采用非静力中尺度数值模式(MM5)进行了数值模拟研究。模拟结果分析发现，非静力(MM5)的全物理过程模拟基本上可再现大尺度和中-α尺度天气系统的发生、发展和演变。采用二重网格双向嵌套技术的细网格模拟结果揭示，低压的动力场和热力场之间具有一种强耦合机制，即发展的低压具有气旋性涡柱的暖心高湿结构，在涡柱低空是湿对流不稳定和负湿位涡结构；强垂直上升运动与高空强辐散和低空强辐合以及对流云团的发展互耦；与低压相伴的强南风急流不仅是低压和对流云团发展与维持的互伴互耦条件，而且也是“96·8”特大暴雨的水汽源和热能输送带。降水模拟结果分析表明，尽管某些降水中心对粗网格偏小，对细网格偏大，但雨带和雨强分布与观测结果基本一致。
关键词：特大暴雨，非静力MM5，双向嵌套，数值模拟，中尺度结构。
分类号：P42　文献标识码：A

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收稿日期：1999年1月4日

修稿日期：1999年6月18日

出版日期：2001年6月1日