北京地区干湿雷暴数值试验对比研究

使用多种常规、非常规观测资料,结合WRF模式云尺度数值模拟和敏感性试验,对2007年8月6日和2008年8月23日发生在北京地区的两次强雷暴天气过程进行观测和数值模拟对比研究,前一过程为孤立单体雷暴造成的局地强降水过程,后一过程为干雷暴天气过程。结果表明:1)前一过程是由高层中α尺度低槽携带分裂南下的弱冷空气与副高西侧低层暖湿气流相互作用而形成的副高外围对流性暴雨;后一过程发生在850 hPa及以下层次相对湿度小于30%且无暖湿平流输送的干燥环境背景条件下,地面冷锋是此次雷暴发生的主要强迫机制。2)在一定环境垂直风切变条件下,水汽条件是形成北京地区干、湿雷暴天气的关键因子。3)数值模拟结果显示,前一过程模拟开始30 min后,地面开始出现降水,雷暴区近地面层风速辐合增强,同时在近地面层出现冷池,冷池强度约-1℃;到60 min,降水进一步增强,冷池强度增强为-3℃,同时产生冷池出流,出流强度达到14 m.s-1,表现为典型的单体雷暴降水。后一过程地面无明显降水产生,未能产生明显冷池及冷池出流。模拟得到的降水量、冷池强度等与两次过程的观测实况基本一致。4)改变水汽条件的敏感性试验显示,干、湿雷暴天气可互相转化。