一次暴雨过程的重力波特征分析

第２８卷第１期　干　旱　气　象　Ｖｏ１．２８　Ｎｏ．１　２０１０年３月　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｒｉｄ　Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ　Ｍａｒｃｈ，２０１０　文章编号：１００６—７６３９（２０１０）一Ｏ１—００６５—０６　一次暴雨过程的重力波特征分析　刘　佳，王　文　（南京信息工程大学大气科学学院，江苏省气象灾害重点实验室，江苏南京２１００４４）　摘要：选取四川省的一次暴雨个例分析研究大气中对流活动和重力波的相互内在联系。针对这次　暴雨过程，采用ＭＩＣＡＰＳ探空资料和天气雷达资料，并且结合天气学分析以及重力波指数的分析方法　对暴雨的形成原因和重力波的机制进行了研究。结果表明：重力波与暴雨有一定的内在联系，重力波　引导了暴雨的发展；非线性平衡方程对于诊断大幅度的重力波有很好的指示作用。　关键词：暴雨；重力波；理查逊数；非线性平衡方程　中图分类号：Ｐ４５８．１　２１．１　文献标识码：Ａ　引　言　和有明显的非零值（～１０　Ｓ　），那么非线性平衡方　程（ＮＢＥ）可以用来诊断有无可能产生大振幅的中　大量研究结果表明＿】－２］：中尺度重力波常和雨　尺度重力波　。　带、飑线、强雹暴和暴雪等强天气相伴；对流、密度脉　本文利用ＭＩＣＡＰＳ探空资料，通过分析理查逊　动（加速锋）、地转适应、地形强迫等是大振幅中尺　数和非线性平衡方程，进行重力波与暴雨关系的研　度重力波产生的重要机制和波能来源。Ｓｔｏｂｉｅ等　Ｊ　究，并找出重力波与四川地区暴雨的关系，对四川地　分析了发生在美国中部的一次强风暴，发现这些风　区暴雨的预测具有一定的意义。并且对２００９年７　暴的分布及移动与重力波明显相关；Ｕｃｃｅｌｌｉｎｉ等　Ｊ　月３０日至８月１日四川省的一次降水过程，给出个　通过对重力波的研究，发现它们对降水强度和分布　例分析。　有明显影响。Ｍｉｌｅｓ　和Ｈｏｗａｒｄ　研究了切变气流　的稳定性，指出当风的垂直切变比较强，使得理查逊　１　资料来源及处理方法　数（Ｒｉ）＜１／４，并且存在临界层，切变气流对扰动是　２００９年７月３０日至８月１日四川省境内有一　不稳定的。发生切变不稳定时波动从平均气流中吸　次强降水过程。７月３０日２０时至３１日０７时雨量　取能量。并且大量的观测结果表明：重力波经常出　统计：强降雨主要分布在四川盆地西部的广元、绵　现在有逆温层和不稳定层，以及有明显的风速垂直　阳、德阳、成都、雅安、眉山、乐山、自贡、资阳、凉山等　切变的天气背景下。一般来说，理查逊数越小（Ｒｉ＜　地，有１２站＞１００　ｍｍ；最大降雨位于乐山市井研周　０．２５），重力波的振幅越大　。　坡镇府，降雨量１３９．２　ｎｌｍ。用２００９年７月３０日２０　重力波是因为静力稳定大气受到扰动而产生的　时和８月１日０８时的ＭＩＣＡＰＳ探空资料，并在其中　惯性振荡的传播。重力波可发生在大气层的各个高　挑选了四川省６个站（成都、达县、红原、西昌、甘　度上。中尺度重力波一般分为３种类型：第１种发　孜、宜宾）的站点资料（气压、高度、温度、露点、风　生在大气很高层（＞２０　ｋｍ）；第２种发生在很低层　向、风速），运用逐步订正法　，进行多次插值，得到　（＜５００　ｍ）；第３种发生在５００　ｍ～２０　ｋｍ之问，这　了１。×１。的四川省的格点资料，插值范围包括整个　也是大气层主体中的重力波　。Ｆｅｒｒｅｔｔｉ等曾在重　四川省，取值为１０。×１０。。资料的处理方法如下：　力波发生区内用非线性平衡方程（ＮＢＥ）进行运动　（１）格点化的目的：由于信息的不完整性，为了　不平衡的定量诊断。如果非线性平衡方程的４项总　能够整体地反应区域大气要素的信息，需要将若干　收稿日期：２００９—１２—３１；改回日期：２０１０一叭一２０　基金项目：高原气象开放实验室基金（ＬＰＭ２００９００３）和灾害天气国家重点实验室开放课题（２００９ＬＡＳＷ—Ｂ０９）资助　作者简介：刘佳（１９８５一），女，江苏泰州人，硕士研究生，主要从事中尺度动力学研究．Ｅ—ｍａｉｌ：ｎｕｉｓｔｌｉｕｊｉａ＠１６３．ｃｏｎｌ　Ｊｏｕｒｎａｚ　ｏｆＡｒｉｄ　ｅ把。ｒ０ｌｏｇｙ，２０１０，２８（１）：６５—７０　ｌ　６５　干　站点的观测数据平均插值到格点上。　旱　气　象　２８卷　设计循环即可得到观测区域内ｌ０。×１０。的数据值。　考虑到数据插值的准确性，运用逐步分析　法　Ｊ，可对一次插值数据进行质量控制，并进行多　次插值，插值过程中进行了Ｓｈｕｍａｎ—Ｓｈａｐｉｒｏ滤　波　８　Ｊ，插值数据在一定程度上更加能够反映出当时　局地大气状况。　（２）插值方法：采用权重差值的方法，如图１所示。　Ｅ　＿　Ｌ　、ｌ　Ｊ　Ｂ’　Ｃ＇　●　＿Ｏ　２大尺度环流形势　暴雨和强暴雨的发生、发展和演变是一个非常　Ｄ’　ｒ　复杂的过程　。图２给出了２００９年７月３１日０８　时和２０时四川省地区降水的５００　ｈＰａ高度场和流　场的天气背景图。可以看出７月３１日０８时，北方　受西伯利亚大槽的控制，有利于北方冷空气侵入四　图１权重差值图　Ｆｉｇ．１　Ｔｈｅ　ｉｍａｇｅ　ｏｆ　ｗｅｉｇｈｔｅｄ　ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ　川地区。副热带高压位于日本以南洋面，暴雨地区　处于副高外围。由流场分布可以看出，南海为四川　的这次暴雨天气过程提供了充沛的水汽。到了２０　时，大槽仍然维持在原来的位置，日本以南洋面的副　高继续向西伸到达四川东部，此时暴雨区位于副高　西端，暴雨天气也逐渐加强，并伴随有闪电、雷鸣等　天气现象。７００　ｈＰａ流场（图略）可以看出，四川省　部分区域有较强的风切变，这也是暴雨发生的原因　之一　Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ表示插值范围内的探空站点，Ｏ表　示待插值点，设Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ到Ｏ的距离分别是ｒ。，　ｒ：，ｒ　，ｒ４，ｒ５，观测值分别是ｄ。、ｄ　、ｄ　、ｄ　、ｄ　，则Ｏ点　的插值数据为：　，　ｒ１×ｄ。＋ｒ２　Ｘ　ｄ６＋ｒ］Ｘ　ｄ　＋ｒ４×ｄｄ＋ｒ５×ｄ　————Ⅲ＿　＿＿　——一　图２　２００９年７月３１日０８时（ａ，ｂ）、２０时（ｃ，ｄ）５００　ｈＰａ高度场和流场分布　Ｆｉｇ．２　Ｔｈｅ　５００　ｈＰａ　ｈｅｉｇｈｔ　ａｎｄ　ｓｔｒｅａｍｌｉｎｅ　ｆｉｅｌｄｓ　ａｔ　０８：Ｏ０（ａ，ｂ）ａｎｄ　２０：Ｏ０（ｃ，ｄ）Ｊｕｌｙ　３１，２００９　６６＼Ｊｏｕｍｍ　ｏｆＡｒｉｄ　Ｍｅ㈨ｒｆ）ｆｏｇｙ．２０１０．２８（１）：６５—７０　第１期　刘佳等：一次暴雨过程的重力波特征分析　６７　３暴雨的背景条件　暴雨是在一定的环流形势条件下，伴随有中小　尺度天气系统而形成的，若产生暴雨，大气中需含有　大量的水汽¨　“Ｊ，这一点也由大气的比湿体现。对　于四川地区，７００　ｈＰａ已很接近地面，所以分析７００　ｈＰａ比湿可以很好地看出暴雨区的水汽分布情况。　图３给出了２００９年７月３１日２０时的７００　ｈＰａ比湿　等值线图。可以看出四川地区地面比湿值达到８．５　～８．７５　ｇ／ｋｇ，比湿值的分布情况表明暴雨的水汽供　应十分有利。　图３　２００９年７月３１日２０时　７００　ｈＰａ比湿等值线分布（单位：ｇ／ｋｇ）　Ｆｉｇ．３　Ｔｈｅ　ｉｓｏｌｉｎｅ　ｏｆ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ａｔ　７００　ｈＰａ　ａｔ　２０：００　Ｊｕｌｙ　３１，２００９　假相当位温是代表大气中温、压、湿的综合特征　量，其垂直分布与强对流天气的发生、发展密切相　关¨　。研究假相当位温的时空分布也可以更好地　分析暴雨产生的背景条件。图４给出了２００９年７　月３１　Ｅｔ　２０时成都高空测站假相当位温的时空分布　情况。　可以看出，２０时４００　ｈＰａ以下的假相当位温随　高度的变化情况表现出很强烈的对流性不稳定结　构，而高层与低层之间的最大差值达到了１１　Ｋ。大　气层结的不稳定也是造成暴雨的背景条件之一。　４垂直风切变分析　当重力波通过发展的积雨云时，能加大云内的　上升速度，使不稳定能量释放，从而产生降水…　。　一般情况下的重力波振幅小、周期短，并不能对对流　系统造成影响。但是当振幅大、周期长的重力波通　过时，会对此对流系统的温度场和风场造成很大的　假相当位温／Ｋ　图４　２００９年７月３１日２０时　假相当位温时空变化　Ｆｉｇ．４　Ｔｈｅ　ｓｐａｔｉａｌ—ｔｅｍｐｏｒａｌ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｓｅｕｄｏ—ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｔ　２０：００　Ｊｕｌｙ　３１，２００９　影响。就重力波的发生机制而言，垂直风切变为重　力波的发生、发展提供了能源¨　。　Ｍｉｌｅｓ　和Ｈｏｗａｒｄｌ６　证明指出如果理查逊数＜　１／４的话，可能会导致重力波不稳定。当重力波切　变不稳定时，基本气流动能转化为波能。这种重力　波具有频散的特点，当扰动区向外传播通过不稳定　大气时，其波动上升部分组织积云对流，形成强大的　上升气流，同时加大低层水汽辐合，对暴雨有触发作　用¨　”　。风的垂直切变为上升运动的维护和不稳　定能量的释放提供了有利条件，这种形势有利于对　流的产生和发展¨　。　在层结大气中，空气微团受到扰动后偏离平衡　位置，在重力作用下产生振荡并传播形成重力波。　理查逊数为　：　Ｒｉ＝ｇ　Ｏ０／Ｏ　ｚ　＜　１　＠（ａ“／将微分改为差分格式可得：　一　０　Ｐ　Ａ　。　（　）　对流系统中风的垂直切变为重力波提供了能量。根　据所选资料，选取７００和４００　ｈＰａ分别代表上下２　层，　取２层之间的平均值，却＝３００　ｈＰａ，并且在　计算时根据矢量计算法计算７００和４００　ｈＰａ之间的　，ｌ０Ｍｍ。ｚ　ｏｆＡｒｉｄ　Ｍｅ￡∞ｒ０ｌｏｇｙ，２０１０，２８（１）：６５—７０　ｌ　６７　６８　干　旱　气　象　＼　、２８卷　风速矢量差。图５给出了７００　ｈＰａ和４００　ｈＰａ之间　垂直风切变的分布情况。　＼　＼　＼　、　｛】０５一　．＼　—一／　／　＼　／一　＼　ｆ＼　＼：五：：　群　’　，一…一　ｌ　１　、　２：３　ｒ　＼√　Ｌ—一一　２、．５　　、１　Ｏ　．ｌ成都　，一…　　ｉ广、、　Ｌ．．一　一　成都　一　－３　／　－Ｏ－’ｉ　ｌ；　Ｉ　ｌ　（９　０．０５　４卜一　ｌｊ　　：＼、．　｜　／　，　＼Ｊ　２　（＝二　＠　／　图６　７００和４００　ｈＰａ理查逊数等值线　Ｆｉｇ．６　Ｔｈｅ　ｉｓｏｌｉｎｅ　ｏｆ　Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ　ｎｕｍｂｅｒ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　１ｅｖｅｌ　ｏｆ　７００　ａｎｄ　４００　ｈＰａ　图５　７００和４００　ｈＰａ垂直风切变　等值线（单位：ｍ・ｓ　）　Ｆｉｇ．５　Ｔｈｅ　ｉｓｏｌｉｎｅ　ｏｆ　ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｗｉｎｄ　ｓｈｅａｒ　Ｎ　Ｎ　可以看出，理查逊数等值线与垂直风切变等值　线有很好的对应关系，其中理查逊数最小的区域同　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　７００　ａｎｄ　４００　ｈＰａ　。寸　一　口。　Ｎ　Ｎ　。Ｎ　Ｎ　Ｎ　Ｎ　Ｎ　Ｎ　样出现在四川Ｉ省的东南部地区，并且在７００和４００　可以看出７００和４Ｏ０　ｈＰａ之间四川的部分地区　有明显的垂直风切变，与此同时，四川Ｉ省东南部地区　大气层有很明显的垂直风切变。　ｈＰａ大气层之间理查逊数＜１／４。由此得出，在这２　层之间有比较强的气流扰动，风场的垂直风切变使　得平均气流动能转化为扰动动能，激发了重力波的　产生，重力波通过发展的积雨云时，加大云内的上升　公式（２）给出了理查逊数与垂直风切变的函数　关系，一般得出垂直风切变很大的地区理查逊数很　小，这也得出垂直风切变是中尺度重力波发生、发展　的可能因素之一。并且一般而言，理查逊数（Ｒｉ＜１／　４）越小的话，重力波的振幅就越大。图６给出了７００　速度，使得不稳定能量得到释放，从而产生降水。　为了对垂直风切变与重力波触发机制进行更好　地研究，利用四川省的雷达图（基本反射率）来进行　说明。图７给出了２００９年７月３１日２０时和８月１　日０８时的雷达图。　和４００　ｈＰａ之间理查逊数的分布情况。　（ｂ）　图７　２００９年７月３１日２０时（ａ）、８月１日０８时（ｂ）Ｃ波段雷达图　Ｆｉｇ．７　Ｔｈｅ　ｒａｄａｒ　ｉｍａｇｅｓ　ａｔ　２０：００　Ｊｕｌｙ　３１（ａ）ａｎｄ　０８：００　Ａｕｇｕｓｔ　１，２００９（ｂ）　６８　ｌ　ＪｏｕｒｎⅡｆ　ｏｆＡｒｉｄ　Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ，２０１０，２８（１）：６５—７０　　Ｉ第１期　刘佳等：一次暴雨过程的重力波特征分析　６９　对比图５和图６可以看出，垂直风切变是导致　重力波发生的原因之一，垂直风切变为重力波的发　生、发展提供了能源。对比图６和图７ａ可以看出，　在理查逊数符合条件的等值线包含范围内，均有不　式中，　为位势高度，Ｖ　是二维拉普拉斯算子；ｕ，　是风速分量，‘，为雅克比算子；ｌ厂为地转参数，　为相　对涡度；ｆｌ＝Ｏｆ／ａｙ。ＮＢＥ包括的４项，均可通过高　空风场和高度场资料进行计算　。Ｚｈａｎｇ等　培　通过分析与计算表明，当ＮＢＥ的量级与右端前３项　相比较小时，非线性平衡假设成立，即流场处于准平　同程度的降水，其中２５　ｄＢＺ以上的降水区域有３处　（２５　ｄＢＺ以上为暴雨），这与图５中垂直风切变的分　布状况以及图６中理查逊数的分布情况基本吻合。　衡状态；当ＮＢＥ的量级与右端前３项的量级相同或　者较大时，流场处于非平衡状态，质量场（气压）与　动量场（速度）重新向平衡态调整，从而产生重力　波。Ｚｈａｎｇ等¨　的分析与计算表明，波动形成的　区域就是ＡＮＢＥ的极值区。在高空急流出口区域，　非线性平衡方程右端４项的和有明显的非零值（一　１０　Ｓ　）。　图６、图７ａ反应了理查逊数符合条件区域与暴雨的　区域是具有同时陛的。由此得出结论：在满足重力　波不稳定条件的范围内，通过与雷达资料的对比，确　认了重力波的存在。理查逊数作为衡量重力波机制　的因素之一，有很好的效果。　同时，对比图３、图５、图６中极值分布区域可以　看出，极值分布的区域有很好的对应效果。由此说　明，在一次暴雨时期，水汽的分布情况、垂直风切变　数据资料选取２００９年７月３１日２０时和８月１　１３　０８时２次的探空数据，在计算非线性平衡方程时　采用网格点上的有限差分方法，将选取的６个站的　以及理查逊数的分布情况有着内在的联系。充足的　水汽为暴雨的产生提供了很重要的条件，在水汽充　足的区域，垂直风切变诱发了中尺度重力波的发生　探空资料插值到１０。×１０。的网格上，格距为１。，选　取５００　ｈＰａ高度场进行分析。图８给出了２００９年７　月３１　Ｅｌ　２０时和８月１日０８时的５００　ｈＰａ高度场　ＮＢＥ的分布情况。　和发展，而当重力波通过发展的积雨云时，能加大云　内的上升速度，使得不稳定能量释放，从而产生降　水¨　。对照雷达图（图７ａ）可以看出，比湿、垂直风　切变以及理查逊数的分布区域与暴雨区有着很好的　图８ａ指出，ＮＢＥ有明显非零值（～１０～・ｓ　）　的区域，但是对比理查逊数等值线图，ＮＢＥ最大值　区域有一些差异。对比图７ａ的雷达图可以看出，　重合，对于研究重力波与暴雨发生机制有一定的作　用。　ＮＢＥ的极值中心在四川的东北地区，而实时的雷达　图反映出这是一个由西南方向的气流所造成的降水　（图略），ＮＢＥ极值中心在降水区域运动方向的前　方。这表明中尺度重力波的产生造成了区域性的暴　雨天气，重力波的传播影响了暴雨的移动方向。为　了更进一步研究中尺度重力波与暴雨的内在关系，　３５。Ｎ　．　、　５非线性平衡方程（ＮＢＥ）分析　非线性平衡方程可表示为：　ＮＢＥ＝一７　＋２Ｊ（“，　）＋　菩一卢“　（３）　３４。Ｎ　３３。Ｎ　…　：　—＼　＼一　　＾　一卜．　３２。Ｎ　３ｌ。Ｎ　３Ｏ。Ｎ　２９。Ｎ　Ｏ　２８。Ｎ　２７。Ｎ　２６。Ｎ　一　弧　√。。　一　～＼　／　厂　厂　、　Ｉ　成都　～　—　ｆ…　一　【　一　ｌ　＿／　ｎ，　——＼　ｃ　１０１。Ｅ　３　Ｕ　Ｏ　＼｝；　１Ｏ３。Ｅ　１０５。Ｅ　（，　）…　１０７。Ｅ　９９。Ｅ　（ｂ）　图８　２００９年７月３１日２０时（ａ）、８月１日０８时（ｂ）５００　ｈＰａ　ＮＢＥ等值线（单位：ｌＯ～・ｓ　）　Ｆｉｇ．８　Ｔｈｅ　ｉｓｏｌｉｎｅ　ｏｆ　ＮＢＥ　ａｔ　ｔｈｅ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　５００　ｈＰａ　ａｔ　２０：００　Ｊｕｌｙ　３１（ａ）ａｎｄ　０８：００　Ａｕｇｕｓｔ　１（ｂ），２００９　Ｊｏｕｒｎａｆ　ｄ肘　∞ｒｆＪｆ。ｇｙ，２０　ｏ，２８（Ｓ）：６５—７０　ｌ　６９　７０　干　旱　象　２８卷　再次选取２００９年８月１日０８时相邻时段的资料进　行ＮＢＥ的分析。采用同样的分析方法，画出ＮＢＥ　的等值线图。图８ｂ给出了２００９年８月１日０８时　５００　ｈＰａ高度场ＮＢＥ的分布情况。　比较图７ｂ和图８ｂ可以进一步看出，　的极　［３］ＳｔｏＮｅ　Ｊ　Ｇ，Ｅｉｎａｕｄｉ　Ｆ，Ｕｅｅｅｌｌｉｎｉ　Ｌ　Ｗ．Ａ　ｃａｓｅ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｇｒａｖｉｔｙ　ｗａｖｅｓ　ｅｏｖｅｃｔｉｖｅ　ｓｔｏｒｍｓ　ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ，９　Ｍａｙ　１９７９［Ｊ］．Ｊ　Ａｔｍｏｓ　Ｓｃｉ，１９８３，　４０：２８０４—２８３０．　［４］Ｕｃｃｅｌｌｉｎｉ　Ｌ　Ｗ，Ｋｏｃｈ　Ｓ　Ｅ．Ｔｈｅ　ｓｙｎｏｐｔｉｃ　ｓｅｔｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｐｏｓｓｉｂｌ　ｅｎｅｒｇｙ．　ｓｏｕｒｃｅｓ　ｆｏｒ　ｍｅｓｏｓｃａｌｅ　ｗａｖｅ　ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｓ『Ｊ１．Ｍｏｎ　Ｗｅａ　Ｒｅｗ．１９８７，　１１５（３）：７２Ｉ一７２９．　值中心在降水区域移动方向的前方，而２张ＮＢＥ图　的相互比较也表明极值的中心也在沿着气流运动的　［５］Ｍｉｌｅｓ　Ｊ　Ｗ．ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｔａｂｉｌｉ｜ｙ　ｏｆ　ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ　ｓｈｅａｒ　ｆｌｏｗｓ［Ｊ］．Ｊ　Ｆｌｕｉｄ　Ｍｅｃｈ，１９６１，１０：４９６—５０８．　方向前移，并且从雷达图反映了一支由西南方向来　的气流（图略）。这说明在大气层中垂直风切变诱　［６］Ｈｏｗａｒｄ　Ｌ　Ｎ．Ｎｏｔｅ　ｏｎ　ｐａｐｅｒ　ｏｆ　Ｊｏｈｎ　Ｗ．Ｍｉｌｅｓ［Ｊ］Ｊ　Ｆｌｕｉｄ　Ｍｅｃｈ，　１９６１，１０：５０９—５１２．　发了重力波的产生，而重力波的发展导致了暴雨的　产生。ＮＢＥ反映出重力波带动了暴雨的发展，中尺　度重力波与暴雨的内在联系也由此说明。通过对非　线性平衡方程的研究与分析，在某种意义上对灾害　性天气的预报具有一定的价值。　６小结　气　（１）２００９年７月３１日至８月１日四川发生了　一次暴雨天气，其中中尺度重力波对此次暴雨的发　展起了主导作用。而充足的水汽、大气层结的不稳　定为暴雨提供了条件。　（２）根据天气学的分析，北方西伯利亚大槽入　侵造成冷空气南下并与南部的暖湿气流交绥，造成　了这次四川地区的降水，往西北方向的气流将南海　湿润的水汽带到四ＪＩＩ地区，为此次降水提供了充足　的水汽。　（３）理查逊数是衡量重力波的一个重要因素，　研究发现，理查逊数与暴雨有着同时性的特征，它更　好地描述了重力波的机制。通过对非线性平衡方程　的研究表明：重力波是导致暴雨发生的原因之一，这　更好地揭示了重力波与暴雨的内在联系。　参考文献：　［１］Ｋｏｃｈ　Ｓ　Ｅ，Ｄｏｒｉａｎ　Ｐ　Ｂ．Ａ　ｍｅｓｏｓｃａｌｅ　ｇｒａｖｉｔｙ　ｗａｖｅ　ｅｖｅｎｔ　ｏｂｓｅｒｖｅｄ　ｄｕｒｉｎｇ　ＣＣＯＰＥ　Ｐａｒｔ　ＩＴｌ・Ｗａｖｅ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｐｒｏｂａｂｌｅ　ｓｏｕｒｃｅ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ［Ｊ］．Ｍｏｎ　Ｗｅａ　Ｒｅｖ，１９８８，１１６（１２）：２５７０—２５９２　［２］Ｚｈａｎｇ　Ｄ，Ｆｒｉｔｓｃｈ　Ｊ　Ｍ．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔ　ｈｅ　ｍｅｓｏｌ３ｓｃａｌｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　１９７７　Ｊｏｈｎｓｔｏｗｎ　ｆｌｏｏｄ．Ｐａｒｔ　ＩＩＩ：Ｉｎｔｅｒ　ｎａｌ　ｇｒａｖｉｔｙ　ａｎｄ　ｓｑｕａｌｌ　ｌｉｎｅ［Ｊ］．Ｊ　Ａｔｍｏｓ　Ｓｃｉ，１９８８，４５（７）：１２５２—　１２６８　　ｌ７０　ｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＡｒｉｄ　Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ，２０１０，２８（　）：６５—７０　［７］寿绍文，励申申，姚秀萍．中尺度气象学［Ｍ］．北京：气象出版社，　２００３．５５—５６，６３—６４，７０．　［８］周毅，侯志明，刘宇迪．数值天气预报基础［Ｍ］．北京：气象出版　社，２００３．１６４—１６５．　［９］王文，蔡晓军，隆霄．“９９．６”梅雨锋暴雨模拟资料的诊断分析　［Ｊ］．干旱气象，２００７，２５（４）：５—１１．　［１０］纪晓玲，贾宏元，沈跃琴．２００２年６月７—８日宁夏区域性暴雨　天气过程分析［Ｊ］．干旱气象，２００４，２２（２）：１７—２４．　［１１］贾宏元，穆建华，孔维娜．２００４年宁夏一次区域性大到暴雨的　诊断分析［Ｊ］．干旱气象，２００５，２３（２）：２４—２９．　［１２］马敬霞，肖志强，魏邦宪．甘肃陇南地震灾区２此暴雨过程的诊　断对比［Ｊ］．干旱气象，２００９，２７（２）：１２７～１３４．　［１３］湘中中、小尺度天气系统试验基地暴雨组编．中尺度暴雨分析　和预报［Ｍ］．北京：气象出版社，１９８８．２ｌ４．　［１４］华北暴雨编写组．华北暴雨［Ｍ］．北京：气象出版社，１９９２．１６２　１６３．　［１５］李麦村．飑线形成的非线性过程［Ｊ］．中国科学，１９７６（６）：５９２　—６０１．　［１６］李麦村．重力波对特大暴雨的触发作用［Ｊ］大气科学，１９７８　（３）：２０１—２０９．　［１７］丁德刚，王树芬，相向而行的重力波与暴雨［Ｊ］．大气科学，　１９９４（７）：４５１—４５５．　［１８］滕水昌，渠永兴，王坚，等．河西走廊一次突发性暴雨天气的诊　断分析［Ｊ］．干旱气象，２００７，２５（３）：６６—７ｔ．　［１９　Ｊ　Ｚｈａｎｇ　Ｆ，Ｋｏｃｈ　Ｓ　Ｅ，Ｄａｖｉｓ　Ｃ　Ａ，ｅｔ　ａ．１　Ａ　ｓｕｒｖｅｙ　ｏｆ　ｕｎｂａｌａｎｃｅｄ　ｌｆｏｗ　ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ａｄｖ　Ａｔｍｏｓ　Ｓｃｉ，２０００，１７　（２）：１６５—１７３．　［２０］Ｚｈａｎｇ　Ｅ，Ｋｏｃｈ　Ｓ　Ｅ，Ｄａｖｉｓ　Ｃ　Ａ，ｅｔ　ａ１．Ｗａｖｅｌｅｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ．　ｇｏｖｅｒｎｉｎｇ　ｄｙｎａｍｉｃｓ　ｏｆａ　ｌａｒｇｅ　ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　ｍｅｓｏ　ｓｃａｌｅ　ｇｒａｖｉｔｙ　ｗａｖｅ　ｅ—　ｖｅｎｔ　ａｌｏｎｇ　ｔｈｅ　Ｅａｓｔ　Ｃｏａｓｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｕｎｉｔｅｄ　Ｓｔａｔｅｓ［Ｊ］．Ｑｕａｒｔ　Ｊ　Ｒｏｙ　Ｍｅ—　ｔｅｏｒ　Ｓｏｃ，２００１，１２７（５７７）：２２０９—２２４５．　［２】］Ｚｈａｎｇ　Ｆ，Ｋｏｃｈ　Ｓ　Ｅ　Ｎｕｍｅ６ｃａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ａ　ｇｒａｖｉｔｙ　ｗａｖｅ　ｅｖｅｎｔ　ｏｖｅｒ　ＣＣＯＰＥ．Ｐａｒｔ　１Ｉ：Ｗａｖｅｓ　ｇｅｎｅｒａｔｅｄ　ｂｙ　ａｎ　ｏｒｏｇｒａｐｈｉｃ　ｄｅｎｓｉｔｙ　ｃｕｒｒｅｎｔ［Ｊ］．Ｍｏｎ　Ｗｅａ　Ｒｅｖ，２０００，１２８（８）：２７７７—２７９６．　（下转第７５页）　第１期　张林梅等：新疆阿勒泰地区一次强寒潮天气过程分析　７５　参考文献：　［１］庄晓翠．阿勒泰地区近４５　ａ寒潮天气的气候特征分析［Ａ］．中　国气象学会２００７年年会论文集［Ｃ］．北京：气象出版社，２００７，　ｌ１０４—１１０８．　［７］李岩瑛，王汝忠，齐高先，等．武威市寒潮天气气候分析及预报　［Ｊ］．干旱气象，２００４，２２（１）：４９—５２．　［８］高振荣，刘晓云，田庆明，等．甘肃河西地区一次强寒潮天气个例　诊断分析［Ｊ］．干旱气象，２００９，２７（１）：３４—３９．　［９］匡顺四，王丽荣，刘金平．石家庄盛夏一次暴雨空报诊断分析　［Ｊ］．干旱气象，２００９，２７（１）：４０—４５．　［１０］周翠芳，张广平，杨海山，等．宁夏冬季寒潮天气过程对比分析　［Ｊ］．干旱气象，２００９，２７（２）：１４２—１４７．　［１１］马秀玲，彭九慧，杨雷斌，等．华北地区一次局地暴雪天气过程　的诊断分析［Ｊ］．干旱气象，２００８，２６（１）：６４—６８．　［１２］阿衣夏木・尼亚孜，孔期，杨贵名．２００５年ｌ１月哈密暴雪天气　［２］李春芳．阿勒泰地区春季寒潮天气的热力和动力条件分析［Ｊ］．　新疆气象，２００１（１）：１１—１３．　［３］赵俊荣．寒潮暴风雪天气过程中数值预报产品的检验分析［Ｊ］．　新疆气象，２００２（４）：１２—１４．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