低纬高原地区南支槽强降水中尺度MCS系统的模拟与分析

选取2002年5月11～13日云南地区的一次南支槽强降水过程,利用MM5非静力中尺度数值模式对这次降水过程进行了数值模拟,利用模式高分辨率的输出结果分析了这次强降水中尺度对流系统的结构特征。分析结果表明:强对流系统的低层环境风场为西南和东南气流辐合,高层则为一致的槽前西南气流。低层强正涡度暖湿气流辐合上升区紧邻辐合线的西南侧,槽前西南暖湿气流在辐合线附近冷空气的作用下辐合上升,形成强降水,强降水落区位于低层700 hPa强正涡度暖湿气流辐合上升区的西南侧。对物理量要素的时间演变分析表明:在对流发展初期,沿辐合线的正负涡度、辐合辐散、上升与下沉运动在垂直方向和水平方向上相间分布,呈多个模态;当对流发展较强时演变为单一模态分布,即辐合线附近低层为正涡度辐合气流上升区,而高层为负涡度辐散气流下沉区。其中低层辐合较为浅薄,位于地面到600 hPa高度,而正涡度和垂直速度较为深厚,可以从地面向上分别伸展到400 hPa和200 hPa高度。研究还揭示了低纬高原地区中尺度对流辐合系统的垂直轴线随高度向辐合区东北侧(高纬度地区)倾斜的特征,这是低纬高原地区南支槽强降水中尺度对流系统与其它切变线、准静止锋和低涡等中尺度对流系统不同的最主要特征之一。