北京“7·20”特大暴雨降水物理过程模拟诊断研究

利用WRF模式，结合三维降水诊断方程，对北京“7·20”特大暴雨过程主降水时段的强降水物理过程开展了高分辨率模拟诊断分析，结果显示，降水峰值时刻前，强盛水汽辐合支撑强降水，同时加湿大气，后期，水汽辐合显著减弱，降水造成局地大气中水汽含量明显减少；降水峰值时刻前，水汽辐合、凝结和液相水凝物辐合共同助力强降水云系快速发展，后期，动力辐合作用减弱以及水凝物持续消耗和辐散，导致水凝物含量显著减少，降水系统逐步瓦解；主降水时段，垂直上升运动强度和垂直扩展范围逐步增大，并在降水峰值时刻达最大，之后减弱收缩；上升运动峰值高度从初期位于零度层上逐步降到零度层附近，进而回落到零度层之下，伴随“弱-强-弱”的降水强度变化；上升运动控制下，水凝物含量变化明显，但不同水凝物变化幅度不一，霰粒子和雨滴增幅最显著，并于降水峰值时刻含量达最大，随后减小，其他水凝物由于微物理转化和动力辐散等过程，导致其含量的变化幅度弱于上述两者。本文研究同时指出，不同微物理参数化方案对“7·20”特大暴雨强降水物理过程的可能影响以及不同强度降水物理过程的差异，值得深入研究。