西南地区一次对流复合体调控下的对流层向平流层输送的特征及机制

利用WRF模式对2009年6月发生在西南地区的一次中尺度对流复合体(Mesoscale Convective Complex,MCC)天气过程进行了数值模拟,结合HYSPLIT拉格朗日轨迹分析,研究了此次强对流天气调控下的对流层向平流层输送(Troposphere-to-Stratosphere transport,TST)的特征与机制。结果表明:1)MCC内对流层顶附近的粒子有两个源区,短期内(6 h内)来源于西南区低层的空气占比很大,随着时间增加(累积到12 h以上),来自北区中高层的空气逐渐增加;前者与MCC及爆发前的西南低空急流有关,后者由北方高空槽后气流引导。2)MCC下方边界层粒子向平流层输送时,分别受周边的两个大尺度系统共同作用。最终24.2%的边界层粒子能进入平流层,其中大部分被MCC强对流垂直迅速向上输送到对流层顶,随后受南亚高压南侧外围环流影响,转而向西移动进入平流层,而少部分是脱离MCC后的粒子,随西南气流向东北输送,遇到中纬度锋面系统,经缓慢的锋面爬升和快速的西风急流共同作用,向东输送到日本上空后进入平流层。