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青岛地区一次海陆风影响下大气波导的数值模拟

刘桂艳  高山红  
【摘要】:海陆风是发生在沿海地区常见的中尺度环流系统。青岛三面环海,处于中纬度西风带、东亚季风区,季节分明。该地区的气候属于温带半湿润大陆性气候,具有典型的海陆风环流。海陆风会改变沿岸的气象要素如相对湿度、温度等,从而影响大气波导的形成。2006年8月21日青岛地区出现了一次典型的海陆风过程,受其影响,在青岛近海岸出现了明显的大气波导现象。本文利用最新的大气中尺度模式WRF对此次海陆风及其影响下的大气波导进行了详细的数值模拟研究,以探究海陆风过程中大气波导的形成机理。WRF数值结果较好的再现了海陆风以及大气波导的演变过程。基于数值模拟高时空分辨率的输出结果,对波导的成因进行细致分析,结果表明:1)湿度突变层的存在是导致波导发生的主要因素,此次波导过程无逆温层的存在。2)波导的形成与海风有很好的对应关系。午后,在海陆热力差异驱动下,海风形成,海风将大量水汽带到近岸,使近岸相对湿度增大,同时,陆上暖干空气向海洋一侧平流,最终在海洋上空下沉,海洋大气边界层发展成为具有稳定层结的热内边界层。其中,下沉运动不利于水汽的水质混合而形成较大的水汽梯度,有利于大气波导的形成。3)海风减弱至陆风形成发展后,水汽垂直混合均匀,波导随之减弱至消失。

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