四川盆地一次暴雨过程中的穿透性对流形成机理分析.pdf

第48卷第2期

Vol.48No.2

Mar.2024ChineseJournalofAtmosphericSciences

赖子洋,

周玉淑,

葛旭阳,

等.

2024.

四川盆地一次暴雨过程中的穿透性对流形成机理分析[J].

大气科学,

48(2):

755−772.LAI

Ziyang,

ZHOU

Yushu,

GE

Xuyang,

et

al.

2024.

Analysis

of

the

Formation

Mechanism

of

Overshooting

Convection

during

a

Rainstorm

Process

in

the

Sichuan

Basin

[J].

Chinese

Journal

of

Atmospheric

Sciences

(in

Chinese),

48(2):

755−772.

doi:10.3878/j.issn.1006-9895.2112.21174

四川盆地一次暴雨过程中的穿透性对流形成机理分析

1,

22,

31,

45,

6

赖子洋

周玉淑

葛旭阳

邓国

1

南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室,

南京210044

2

中国科学院大气物理研究所云降水物理与强风暴实验室,

北京100029

3

中国科学院大学,

北京100049

4

安阳国家气候观象台,

安阳455003

5

中国气象局地球系统数值预报中心,

北京100081

6

中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室,

北京100081

摘要2019年8月18～22日，高原东侧到四川盆地西部发生的一次暴雨过程，其与穿透性对流的发生发展密

切相关。为揭示此次穿透性对流的形成机理和过程，本文利用欧洲中心再分析资料ERA5以及高分辨数值模式

（WRF）的模拟结果进行了分析。结果表明，此次穿透性对流过程发生在中国沿海地区大范围对流层顶折叠导

致盆地以东的上空出现平流层位涡（PV）下传的特殊天气背景下。穿透性对流的形成主要分为三个阶段：（1）中

低层对流的触发。由于大陆高压西伸，四川盆地附近气压梯度加强引起低空急流发展，在其左侧产生气旋性切变，

同时引起与高原东南侧大地形正交的抬升气流分量增强。地形动力抬升叠加气流辐合抬升在不稳定层结下触发对

流。（2）对流层高层上升运动发展。这主要与湍流扩散导致的平流层持续下传的PV气团在非绝热加热作用下

的发展有关。盆地西侧对流发展引起的非绝热加热作用导致高层净增温垂直梯度增强，进而导致了高层局地正

PV的加强。高层东风气流背景下，正PV异常的右侧为上升运动，使得300

hPa以上至下平流层上升运动的发展

增强。（3）盆地附近的高中低层上升运动垂直耦合叠加，形成穿透性对流。中尺度对流系统层状模态的发展以

及干燥环境下水汽的蒸发冷却导致300

hPa至600

hPa出现下沉运动。下沉运动造成的局地干冷侵入，既加强了

上空“下湿上干”的不稳定层结，也加强了中低层的气流辐合，导致原中层300～600

hPa附近的下沉运动转为

上升运动。低层由于正涡度倾斜发展，上升运动得以维持。由此，四川盆地上空的上升运动出现整层的垂直叠加

耦合，表现为从对流层低层到平流层底的一致性上升运动，穿透性对流形成，导致后期降水增强。

关键词四川盆地穿透性对流位涡思想非绝热加热暴雨

文章编号1006-9895(2024)02-0755-18中图分类号P445文献标识码A

doi:10.3878/j.issn.1006-9895.2112.21174

AnalysisoftheFormationMechanismofOvershootingConvection