| 粤港澳大湾区下垫面对“5·22”极端强降水过程影响的研究北大核心CSCD |
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| 引用本文： | 柯宗贤,王东海,曾智琳,张春燕,梁钊明,张宇.粤港澳大湾区下垫面对“5·22”极端强降水过程影响的研究北大核心CSCD[J].气象,2023(1):12-26. |
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| 作者姓名： | 柯宗贤 王东海 曾智琳 张春燕 梁钊明 张宇 |
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| 作者单位： | 1. 中山大学大气科学学院/广东省气候变化与自然灾害研究重点实验室;2. 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海);3. 澳门海岸带生态环境国家野外科学观测研究站澳门科技大学澳门环境研究院;4. 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室;5. 广东海洋大学海洋与气象学院 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划(2019YFC1510400)；;广东省基础与应用基础研究重大项目(2020B0301030004)共同资助； |
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| 摘 要： | 为探讨粤港澳大湾区城市群对局地极端强降水的影响,采用WRF-ARW中尺度区域数值模式及GSI-3DVar同化系统,以ECMWF提供的ERA5再分析资料作为模式初始场和边界场,并进行多普勒雷达资料的三维变分同化,对2020年5月22日发生在大湾区的极端强降水过程进行数值模拟,研究城市对局地极端降水的影响过程与机理。结果表明:相较于未同化任何观测资料,加入雷达反射率和径向风资料的同化可提升降水的模拟能力,尤其对250 mm以上的特大暴雨量级的模拟改善效果最为显著;观测与对照试验共同表明,大湾区城市群一方面作为“热源”,通过感热和潜热过程提高了边界层大气温度,产生明显热岛效应的同时增强了低层大气的对流不稳定度,另一方面,较强的摩擦耗散过程使边界层风速减弱,更多的暖湿空气被截留在城市区域内部,有助于形成更强的热力不稳定与水汽辐合条件,从而使强降水中心落在城市区域边缘靠内部一侧;城市下垫面被替换为农田的敏感性试验进一步表明,城市下垫面造成的摩擦耗散作用可影响800 hPa以下的边界层,而缺乏城市冠层的摩擦耗散作用,边界层更强的西南风可将暖湿不稳定空气输送至城市区域下游更远处,并受到局地地形的强迫抬升,引起更强的垂直上升运动,从而造成比对照试验强度更大、落区位置更偏于城市下风方的降水中心。
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| 关 键 词： | 粤港澳大湾区 城市群下垫面 极端强降水 数值模拟 雷达同化 |
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