【摘 要】
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本研究针对2016年6月23日江苏阜宁发生EF4级龙卷进行数值模拟研究。使用WRF模式与WRFDA-4DVar同化系统,同化入1h时间窗内地面以及雷达风场资料,采用水平分辨率为9 km、3 km、1 km、333.33 m、111.11 m的五重嵌套网格,并使用WRFLES系统进行大涡模拟,模拟出阜宁龙卷发生的环境场以及类龙卷涡旋,对不同分辨率区域中的对流和类龙卷结构特征进行了详细分析。对比同化与
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本研究针对2016年6月23日江苏阜宁发生EF4级龙卷进行数值模拟研究。使用WRF模式与WRFDA-4DVar同化系统,同化入1h时间窗内地面以及雷达风场资料,采用水平分辨率为9 km、3 km、1 km、333.33 m、111.11 m的五重嵌套网格,并使用WRFLES系统进行大涡模拟,模拟出阜宁龙卷发生的环境场以及类龙卷涡旋,对不同分辨率区域中的对流和类龙卷结构特征进行了详细分析。对比同化与未同化方案的试验结果表明,同化观测资料后能够更充分体现龙卷可能发生的区域,这一区域包含了实际发生龙卷的区域,这有利于开展龙卷的潜势预报,减少漏报的情况。另一方面,通过资料同化,在不同的位置产生了两处与实况较为对应的对流单体。两个对流单体中,其中一个影响阜宁的时间位置与实况相近,但强度略偏弱;另一个单体位置偏西,但是产生了类龙卷涡旋。通过对产生类龙卷涡旋的环境特征的分析表明,大尺度环境场对于龙卷的发生具有主导性作用,这种作用不随模式分辨率的变化而发生显著的变化;另一方面,即使在有利于产生龙卷的环境场下,小尺度系统的反馈作用对于的龙卷生成依然是重要的。研究同时发现,对于该个例,相对于对流有效位能、风切变等参数,风暴相对螺旋度（Storm relative helicity,SRH）对龙卷的生成具有更明显的指示作用。在两个对流单体中,产生龙卷的对流单体在3 km分辨率就已经提前呈现更高的SRH,而且在各分辨率区域中都明显高于另一个未产生龙卷的对流单体,这对于龙卷的预报具有一定参考价值。
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