本项目以长江中下游的持续性强降水系统为重点研究对象,研究中尺度地形的动力学、热力学效应及其对中尺度强降水系统的影响作用。重点研究中尺度地形强迫对中尺度强降水系统的触发、影响的动力学机制问题,其中包括中尺度地形位涡带动力学、中尺度地形与边界层、中尺度急流系统、强对流系统等的相互作用过程;中尺度地形触发的大气重力波三维结构、传播特征、重力波破碎动力学以及拖曳作用;高层位涡流带与低层山地湿大气过程相互作
项目主要围绕中尺度地形流动和位涡带动力学;湿条件不稳定大气条件下地形上空流动动力学地形扰动、对流与重力波相互作用及影响;中尺度地形对长江中下游地区持续性强降水系统发生、发展和演变影响等开展研究。(1)在理想基本流下,中尺度地形其山峰的背风侧有正负相间的位涡条带生成,并向下游延伸上百公里,其宽度从几公里到数十公里。在垂直方向上,最大的位涡生成于背风侧的半高处。(2)数值模拟证实观测到的形成西南低涡的三个主要动力涡源有四川盆地与青藏高原、横断山脉相连接的陡峭地形;四川盆地南侧的横断山脉背风侧;四川盆地北侧沿青藏高原东北侧南移的背风槽所携带的涡度带。(3)湿大气不稳定条件下三维小尺度地形上空流型分为四种模态i)下游传播对流;ii)上游传播和下游传播对流共存;iii)山峰附近准静止和下游传播对流共存;iv)下坡稳定和下游传播对流共存。地形流与对流系统存在强相互作用,不同湿Fr数情况下,这种相互作用具有不同的特征,结果推广了已有的理论成果。(4)湿大气不稳定条件下二维地形上空流动流域及其对流特征,存在多重控制参数湿Froude数、初始CAPE、平均基流和地形高度、半宽等。