地形动力作用对华北暴雨和云系影响的数值研究

为了进一步研究地形对华北暴雨的影响，本文从云微物理学的角度出发，选取了2005年7月22～24日的一次华北暴雨过程为研究对象，利用中尺度数值模式ARPS，通过地形高度敏感性试验，详细讨论了地形高度变化对流场、云及降水微物理过程的影响。结果表明：地形高度变化对水平和垂直流场的大小和分布都有较大影响；地形高度增加有利于迎风坡附近水平风场辐合和垂直上升运动发展，这对云的垂直和水平发展影响都很大，尤其是对中高层云的发展影响最明显，并且能明显扩大地面降水的分布范围，地面最大降水量也有所增多。这主要是由于地形高度增加后能促进中高层云水的产生，尤其是零度层之上的过冷云水含量的增多，这大大促进了冰相粒子（雪和霰）的增多，从而使得以冷云过程为主的此次降水过程中，冰相粒子融化形成的雨水含量增多。虽然地形高度的增加会抑制云系发展前期的暖云过程，但对冷云过程有持续加强作用，而且不会明显改变云内降水的形成机制，冷云过程依然是降水的最大贡献项，总体上促进了云和降水的发展。