ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｌ ｏ ｗ ｓ ｄ ｏ ｗｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｔ ｊ ｅ ｔ ｍｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｂ ｅ ｎ ｅ ｉ ｆ ｃ ｉ ａ ｌ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ｅ ｘ ｔ ｒ ｅ ｍｅ
段中尺度 系统 的动力机制 、热力条件及演变做 了进一步的分 析。结果表 明：ＷＲ Ｆ ３ ． ５模式能较好地模拟 出大暴雨 过程的强 降水 中心 、降水强度及雨带分布 的变化趋势。稳定 的 “ 两槽一脊 ”形势是大暴雨发生的有利背景条件 。 高空辐散、低 空辐合的有利配置及其耦合产生次级环流 ，同时地形对迎风坡 的西南气流有阻滞 和抬 升，是大暴 雨
ａ ｓ ｃ ｅ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｗｅ ｔ ｊ ｅ ｔ ｉ ｎ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｄ ｃ ｏ ｌ ｄ ａ ｉ ｒ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｗａ ｒ ｌ ｎ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｖ ａ ｐ ｏ ｒ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｐ ｏ ｒ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ ｃ 、 西南低涡等西风带天 气 系统 和热带 气旋 、季风 等热 带天 气 系统 影 响 ，水 汽来源丰富 ， 致使降水量十分充沛 ， 暴雨成为广东
最 主要 的灾 害性 天气之 一 。经 过多 年 的研 究 ，关 于 暴雨 的成 果 已有 很 多 ，特别 是数值 模 拟 已经成 为研 究暴 雨 的重要 方法 。汪 汇 洁等 【 １ ］ 用 ＷＲ Ｆ 模式 研究 了海 南琼 海特 大暴 雨 的中尺度 对流 系统 ，沿切 变线
４ － １ ２ ． ２ ３ 收稿 日期 ２０１ 基 金项 且 国家自然科学基金 （ ４ １ ４ ７ ５ １ ２ ０ ），广东省教育厅科技创新项目科研项 目 （ １ ２ ０ ９ ３ ６ ３ ），灾害天气国家重点实验室 ２ ０ １ １ 开放课题 ，广
东省研 究生 教育 创新计 划项 目 （ ５ ２ １ ０ ０ ２ ０ ２ ５ ），广东海 洋大 学研 究生 教改重 点项 目 （ ５ ２ １ ０ ０ ２ ０ １ ４）
第１ 期
张
仲等 ： ５ ・ １ ５ 广东大暴雨数值模拟及 中尺度分析
８ ３
广 东地处 中低 纬地 区 ，南 邻南 海和太 平 洋 ，北 依南 岭 山脉 ，境 内大部分 地 区为 山地和 丘陵 ，受地
是高空气象资料分辨率难以满足中尺度 系统分析 的需要 ， 本文利用高分辨率 的模式输 出资料对此次 大暴雨过程中强降水时段的水汽条件 、热力条件、 动力 机制 进行 分析 ，试 图揭示此 次 大暴雨 的中尺度 特征 以及 可能 成 因 。
中图分类号 ：Ｐ ４ ２ ６ ． ６ ２ 文献标志码 ：Ａ 文章编号 ：１ ６ ７ ３ ． ９ １ ５ ９（ ２ ０ １ ５ ）０ １ － ０ ０ ８ ２ － ０ ８
Ｎｕｍ ｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｓｉ ｍ ｕｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ Ｍ ｅ ｓ ｏ ｓ ｃ ａ ｌ ｅ Ａｎａ ｌ ｙｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ａ Ｈｅ ａ ｖ ｙ Ｒａ ｉ ｎｓ ｔ ｏ ｒ ｍ ｏ ｎ Ｍａ ｙ １ ５ ， ２ ０１ ３ ｉ ｎ Ｇｕ ａ ｎｇ ｄ ｏｎ ｇ
ｖ ｅ ｉ ＇ ｔ ｉ ｃ ａ １ ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ａ ｒ ｙ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｒ ｉ ｖ ｅ ｎ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｍ ｗｅ ｒ ｅ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ａ ｌ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ｏ ｆ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ． Ａｎ
第 一作 者 张 仲 （ １ ９ ９ Ｏ 一 ），男 ，硕 士研究 生 ，主要从 事 海洋气 象研 究． Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ： ｚ ｚ ｌ ９ ９ Ｏ ＠１ ６ ３ ． ｃ ｏ ｍａ 通 信作 者 徐 峰 ，男 ，博 士 ，教 授 ，研究方 向 ：大气 物理 学与大 气环 境 、海洋 气象 ． Ｅ — ｍ ａ ｉ ｌ ： ｇ ｄ ｏ ｕ ｘ ｕ ｆ ｅ ｎ ｇ ＠１ ２ ６ ． ｃ ｏ ｎ ｒ
Ｇｕ ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ ｆ ｒ ｏ ｍ Ｍａ ｙ １ ５ ｔ Ｏ ｌ ７ ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｈ ｏ ｗｓ ： Ｔ ｈ ｅ ＷＲ Ｆ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｃ ａ ｎ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｈ ｅ ａ ｖ ｙ ｒ ａ ｉ ｎ ｓ ｔ ｏ ｒ ｍ ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ， ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｙ ｔ ｅ ｎ ｄ ｅ ｎ ｃ ｙ ． Ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ“ Ｔ ｗｏ ｔ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｓ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｅ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ’ ’ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗａ ｓ ｔ ｈ ｅ
过程的主要动力机制。 爆发的南海夏季风输送的充沛水汽在强垂直运动和弱冷空气作用下释放的大量能量是此次
大暴雨过程的热力条件 。中高层弱冷空气在次级环 流的作用下 向低层侵入 ，与上升 的暖湿空气相互作用 ，促使斜
压不稳定和对流不稳定 的释放和发展 ，是大暴雨 的触发机制。
关键词 ：暴雨；数值模拟 ；中尺度系统 ；湿位涡 ；南海夏季风
张 仲 ，徐 峰 ， 刘黎 平
（ １ ．广东海 洋大 学海洋 与气 象学 院 ，广 东 湛江 ５ ２ ４ ０ ８ ８ ；２ 廉江 市气 象局 ，广东 廉 江 ５ ２ ４ ４ ０ ０
１ ０ ０ ０ ８ １） ３ ．中国气象 科学研 究 院 ，北 京
摘
要 ：利用 ＷＲ Ｆ ３ ． ５模式对 ２ ０ １ ３年 ５月 １ ５ － １ ７日发生在广东 的大暴雨进行了数值模拟 ，并对大暴雨强降水时
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ： Ｒａ ｉ ｎｓ ｔ ｏ ｒ ｍ； Ｎｕｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｉ ｍｕｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ； Ｍｅ ｓ ｏ ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ； Ｍｏ ｉ ｓ ｔ ｐ ｏ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ ｖ ｏ ｒ ｔ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ； Ｓ Ｏ Ｕ ｔ ｈ ｃ ｈ ｉ ｎａ ｓ ｅ ａ ｓ ｕ ｍｍｅ ｒ ｍｏ ｎｓ ｏ ｏ ｎ
ｓ ｕ ｍｍ ｅ ｒ ｍｏ ｎｓ ｏ ｏ ｎ ｗａ ｓ ｔ ｈｅ ｔ ｈｅ ｒ ｍｏ ｄ ｙ ｎａ ｍｉ ｃ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏｆ ｔ ｈ ｉ ｓ ｈｅ ａ ｖ ｙ ｒ ａ ｉ ｎｓ ｔ ｏ ｍ ． ｒ Ｔｈｅ ｔ ｏ ｐｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｈｉ ｃ ｂ ｌ ｏｃ ｋ ｉ ｎ ｇ
ｂ ａ ｃ ｋ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｉ ｓ ｈ ｅ ａ ｙ ｖ ｒ ａ ｉ ｎ ｓ ｔ ｏ ｍ． ｒ Ａｎ ｕ ｐ ｐ ｅ ｒ － ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｊ ｅ ｔ ｓ ｔ ｒ ｅ ａ ｍ， ａ ｌ ｏ ｗｅ ｒ － ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｊ ｅ ｔ ｓ ｔ ｒ ｅ ａ ｍ ａ ｎ ｄ ａ
第３ ５ 卷
第 １ 期
广东海洋大学学报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｇｕ ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｏｃ ｅ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
、 ， ｏ ｌ － ３ ５ ＮＯ ． １
Ｆｅ ｂ． ２ ０１ ５
２ ０ １ ５年 ２ 月
５ ・ １ ５广 东 大暴 雨数 值模 拟 及 中尺 度 分 析
ＺＨＡＮＧ Ｚｈ ｏ ｎｇ ， ＸＵ Ｆｅ ｎ ｇ ， ＬＩ Ｕ Ｌｉ ． ｐｉ ｎ ｇ ３
（ １ ． Ｇｕ ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｏ ｃ ｅ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｚ ｈ ａ ｎ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ５ ２ ４ ０ ８ ８ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｌ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｍｅ ｔ ｅ ｏ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｂ ｕ ｒ ｅ ａ ｕ ， Ｚ ｈ ａ ｎ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ５ ２ ４ ０ ８ ８ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ３ ． Ｍｅ ｔ ｅ ｏ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆＣ ｈ ｉ ｎ ａ ， Ｂ ｅ ｊ ｉ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
发 展 的 中 尺度 对 流 系 统 及 其 上 活跃 的 中尺 度 对
１ 资料 与实验设计
１ ． １ 资料 来源
利用 每 日４次 ｌ 。 ×Ｉ 。的 ＮＣ Ｅ Ｐ再分 析资 料对
流单体是造成大暴雨的主要影响系统。何编等【 ２ 】 用
ＭＭ５ 模式 对 ２ ０ ０ ８ 年 ６月 １ ｌ ～ １ ３日发生 在华 南地 区 的持 续性 暴雨 的大 尺度背 景进 行 了分析 ，低空 急流 的增 强改 变 了大气斜 压性 ，促使 低 涡发展 ，是造 成 此次 持续 性暴 雨 的重要原 因。 余卓 晟等 【 ３ Ｊ 利 用 ＷＲ Ｆ 模 拟 了成都 一次 暴雨 过程 ，揭 示此 次暴 雨产 生 的物 理机 制 。黄 明策 等 ｆ ４ Ｊ 对 一次 华南 西部 低 涡切 变特 大 暴雨 进行 了中尺 度特征 分 析 。赖绍 钧等 Ｌ ５ Ｊ 对 华南 一 次特 大暴 雨过程 进行 了数 值模 拟和 诊断分 析 ，认 为 高低 空 急 流及 其 耦 合 产 生 的次 级 环 流 的建 立 是 特 大暴雨 过程 的 主要动 力机 制 。地 面不稳定 能 量 的累 积 和西 南 急 流输 送 的充 沛 水 汽 和 不 稳 定 能 量 在 强 垂 直运 动 作 用 下 形 成 的湿 上 升 。郑 启 康 等 【 ６ 】 利 用
ｒ ａ ｉ ｎ ｆ ａ ｌ ｌ ｕ ｐ ｓ ｒ ｔ ｅ ａ ｍ． Ｔ ｈ ｅ ｄ ｒ ｙ ｃ ｏ ｌ ｄ ａ ｉ ｒ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ ｍｉ ｄ —ａ ｎ ｄ ｕ ｐ ｐ ｅ ｒ － ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｐ ｈ ｅ ｒ ｅ ｔ ｈ ａ ｔ ｉ ｎ ｖ ａ ｄ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｗｅ ｒ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｄ ｕ ｅ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ａ ｙ ｒ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｃ ｅ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｗａ ｒ ｍ ｗｅ ｔ ａ ｉ ｒ ｌ ｆ ｏ ｗ ｆ ｒ ｏ ｍ ｌ ｏ ｗ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｓ ｂ ｅ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｉ ｖ ｅ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｌ ｅ ａ ｓ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｂ ａ ｒ ａ ｃ ｌ ｉ ｎ ｉ ｃ ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｗａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ｉ ｇ ｇ ｅ ｒ ｅ ｄ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ｏ ｆ ｔ ｈ ｉ ｓ ｈ ｅ ａ ｖ ｙ ｒ ａ ｉ ｎ ｓ ｔ ｏ ｍ ． ｒ