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京津冀局地对流触发机制研究有新解

毛毛雨到了平原

为何化身对流天气?


下山消散的毛毛雨,在平原地区又激发形成新的对流,这一现象在京津冀地区,尤其在北京平原地区时有发生。
对流在没有征兆的情况下突然发生的触发因子是什么?数值模式需要捕捉到什么因子才能做出准确预报?
在京津冀地区,夏季常有对流在平原地区突然产生,数量众多的局地对流在没有明显征兆的情况下突然出现,预报难度很大。对局地对流触发机制的研究及准确预报,成为最令预报员“头疼”的问题。
为深入了解局地对流触发机制,研究人员挑选典型对流过程作为研究案例。“我们锁定2009年6月发生在北京南部的一次对流过程,其降水强度和规模以及带来的灾害在北京对流个例库中并未名列前茅,但具备的突发性、没有明确预报指标的特征,使其成为京津冀地区局地突发对流的典型代表。”

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研究人员应用由美国大气科学研究中心和北京城市气象研究院联合研发的睿图—临近数值预报系统,对对流过程进行机理分析发现,冷空气堆以及堆积的水汽对对流产生起到类似于木柴的作用,而最后的“点火”则由下山气流引发。

那么,冷空气堆是如何形成的?结合风云卫星监测发现,在北京南部那次对流过程中,山区的浓积云逐渐向山下传播,但受强对流抑制能量的影响,浓积云下山过程中“势力”不断减弱,最终仅在平原地区形成毛毛雨。虽然浓积云并未带来较强的降水,但其蒸发冷却作用显著降低了地面温度,在云下区域,中午和下午的升温仅达到4℃到5℃,而在其他无云区域,升温超过8℃到10℃,在这种情况下,就形成了局地冷空气堆。
对多个对流过程的研究表明,冷空气堆的存在有利于对流触发,同时,水汽也是对流形成的另一个关键因子。在对流发生前,水汽的时空分布变化特征亦不可忽视。

来源 | 中国气象局气象宣传与科普中心(中国气象报社)

编辑 | 中国气象局气象宣传与科普中心(中国气象报社)全媒体记者 刘钊



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