基于多雷达观测和数值模拟的中天山北坡夏季降水过程研究

基于微雨雷达、Ka波段云雷达、C波段天气雷达和微波辐射计等仪器的观测资料对2019年7月27日中天山地区一次局地对流云降水过程的精细结构及演变过程进行分析，并结合WRF高分辨率数值模式模拟结果研究了热力不稳定结构及风切变层对云发展的影响。结果表明：此次降水过程中天山北坡区域受到地形热力强迫，形成爬坡气流，并与翻越天山山脉的偏南气流在局部形成对流；雷达观测发现，由于天山山区受到高空西风的控制，局地产生的对流云团不足以突破中天山北坡上空的风速较大的西南气流或偏西气流，低层的偏北气流被高层气流夹带而转向形成风切变层。降水发生后，低层对流云团被限制在风切变层以下，云顶平整且高度较低，风切变层对对流云团存在明显的抑制作用。通过分析模拟结果，此次降水过程中风切变层对中天山北坡降水云的发展及热力不稳定变化影响十分重要，高层西南风对相当位温的平流输送使得风切变层上空更倾向于热力不稳定，同时使其下方更倾向于热力稳定从而抑制低层对流而促进高层对流的发展。当低层对流云团强度不足以突破其上空因垂直风切变导致的稳定层结，对流便会被局限于垂直风切变层以下，使得降水强度减弱。