用滤波方法进行MαCS云团形态差异的个例分析

利用GMS-5卫星资料,研究了2002年6月27～28日一次强降雨过程中尺度暴雨云团的演变特征。分析表明,整个降雨过程分两个阶段,第一阶段,一个近圆形中尺度对流云团从西北向东南移动,主要造成河南省强降雨;第二阶段,南移的中尺度对流云团到达长江流域,重新发展并形成东西向宽带状α中尺度对流系统(Me-so-α-scale Convective System,简称MαCS)云团,造成长江中下游暴雨。为研究这次暴雨过程中尺度对流云团的组织方式演变和结构特征,使用滤波方法对NCAR/NCEP1°×1°再分析资料进行尺度分离,获得中尺度扰动场,结果表明:(1)利用改进的Shuman-Shapiro滤波方法,可以有效地分离出中尺度扰动。对于近圆形的MCS,低层高度场低中心和流场辐合中心重合,位于云顶亮温(Black Body Temperature,简称TBB)≤-52℃冷云盖的西侧边缘,这里也是新生对流活跃的地方,而高层高度场高中心和流场辐散中心分离,但都位于冷云盖区域。对于宽带状MαCS,低层高度场低中心和流场辐合中心也基本重合,位于TBB≤-52℃冷云盖的北侧边缘,高层高度场高中心与低层低中心相对应,但流场在冷云盖中没有表现出单一中心,却表现为一致辐散气流。(2)滤波结果显示,不论是前期的近圆形中尺度对流云团,还是随后发展起来的宽带状MαCS,二者都具有低空辐合高空辐散扰动结构,只是扰动的强度后者大于前者。(3)这次过程的中尺度对流云团表现出的形态演变,由近圆形变成宽带状,是因为其组织差异造成的。两者的组织方式完全不同,前者主要是低层中尺度气旋,而后者主要是低层的中尺度切变线。