Observational analysis of the impact of Mount Tai on an extreme rainfall event at the edge of subtropical high
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摘要:
本文利用区域加密自动气象站、雷达、风廓线及卫星等观测资料,分析了2022年秋季山东一次极端大暴雨事件中泰山山脉周围的降水分布及其产生这种分布的可能原因。结果表明:⑴这次山东大暴雨事件发生在副热带高压边缘,强降水时段集中在2022年10月1日夜间23时至次日2时,在对流层中低层盛行强盛偏南气流的背景下,100 mm的雨量线呈“反弓形”横亘在泰山北侧与西侧,并各自伴有超170 mm的降水中心,而泰山南侧降水反而明显偏弱。⑵ 大暴雨分布带与地面上的中尺度涡旋-辐合线对应,其中,泰山西侧的中尺度涡旋的形成与两支不同性质气流的汇合过程有关:泰山近地面层的北侧至西侧,存在一支冷性的逆时针方向的绕山气流,而泰山南侧为暖性的东南气流,两支气流在靠近山脉西侧形成的中尺度涡旋造成持续2小时的强降水,降水峰值呈单峰型;山脉北侧的辐合线长时间的维持与重建过程,造成泰山北侧降水时间更长,累积降水量更大,小时降水峰值呈双峰型。⑶泰山北侧观测站的两个降水峰值,与雷达反射率因子的两条平行回波带对应:位于泰山北坡处于长时间准静止状态的第一条回波带,与泰山北侧水平涡度环流的上升支气流对应,其形成机制是夜间具有强垂直切变特征的越山西南低空急流和近地面层受到山脉阻滞的东北气流构成的水平涡度强烈发展和维持的结果;第二条降水回波带与冷锋云系对应,当其靠近泰山北侧时受到越山西南低空气流背风坡上升支的影响,出现雷达反射率因子增强现象,与之对应的地面风场特征表征为辐合线的重建过程。⑷在泰山西侧,地面辐合线在低空冷空气的驱动下向东南方向移动,致使回波带逐渐演变成“反弓形”,造成强雨带也呈“反弓形”分布;而泰山南侧位于具有强烈垂直切变低空急流形成的水平涡度的下沉支,因而降水量相较于山北侧和西侧明显偏小。
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关键词:
- 泰山山脉,绕流,低空急流,水平涡度环流
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