Page 13 - 《高原气象》2026年第1期

1 期 张荣平等：土壤湿度非均匀性对青藏高原一次中尺度对流系统初生过程影响的数值模拟研究 9
图 7进一步显示了本次对流的 CI过程。03:00， 强， 同时配合背景风场沿土壤湿度梯度剖面方向
由于地表加热的热力作用影响， 研究区域西南侧 即东北方向移动。最终在 04:10， CI 位置发生强烈

土壤湿度较小位置的地面风出现辐合区， 明显出 的抬升运动， 组合反射率达到 35. 27 dBZ。随后地
现由地面开始上升的气流。03:30，地面风辐合进 面风转为辐散， CI 位置受强烈的下沉气流控制并
一步增强， 热力抬升作用更加明显， 上升气流加 产生降水。

图7 Ctrl试验的CI时刻前后的土壤湿度（阴影， 单位：%）、 反射率（阴影， 单位： dBZ）、 10 m风场（风矢， 单位： m·s ）、 10 m
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风散度（等值线， 单位： ×10 s ）的水平空间分布（a）和垂直速度（阴影， 单位： m·s ）、 垂直风场（风矢， 单位： m·s ，
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垂直速度放大10倍）、 相当位温（黑色等值线， 单位： ℃）、 风散度（橘色等值线， 单位： ×10 s ）的垂直剖面图（b）
（a）中紫线为（b）所在剖面位置
Fig. 7 The development of CI process from Ctrl Spatial distribution of soil moisture （shading， unit：%）， radar reflectivity （shad‐
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ing， unit： dBZ）， 10 m wind fields （wind arrows， unit： m·s ） and divergence of 10 m wind （contour， unit： ×10 s ） （a），
as well as vertical velocity （shading， unit： m·s ）， vertical wind fields （wind arrows， unit： m·s ， vertical
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velocity is multiplied by 10）， potential equivalent temperature （black contour， units： ℃） and divergence
（orange contour， unit： ×10 s ） in the vertical cross section at 03:00， 03:30， 04:10 and 04:30 （b）.
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Purple lines in （a） denote the location of the vertical cross section of （b）
3. 2 敏感性试验结果分析 为进一步探究土壤湿度非均匀性对 CI 过程的
同 Ctrl 试验相比， 消除土壤湿度非均匀性后， 影 响 ， 本 文 对 4 次 试 验 结 果 进 行 了 物 理 量 诊 断
三次敏感性试验的 CI 强度均有所减弱， 且初生位 分析。
置有所不同（图 8）。敏感性试验均只产生了弱对 3. 2. 1 动力条件
流， 组合反射率最大值均未达到 35 dBZ， 其中 Sen‐ Ctrl 试验中， CI 位于 10 m 风场辐合区内， 辐合
min 试验在 04:00 达到 28. 11 dBZ， Senavg 试验在 强度随时间显著增强［图 9（a）］。由于不同敏感性
04:10 达到 31. 68 dBZ， Senmax 试验在 04:20 达到 试验结果中的风场局地变化不明显导致试验结果
32. 11 dBZ。三次敏感性试验中达到最大反射率的 差异性较小， 为更清晰地呈现不同试验在 CI 时刻
对流位置均在（34. 92°N， 90. 89°E）， 视为后续分析 的动力条件差异， 敏感性试验结果采用了作差方式

中敏感性试验的 CI 位置， 同 Ctrl 试验中 CI 位置相 体现。同 CI时刻的 Ctrl试验结果相比， Senavg试验
比， 纬度相同但经度偏西。综上可见， 土壤湿度非 结果中， Ctrl 试验 CI 位置附近的风场散度明显增
均匀性对初始对流强度和 CI 位置均有影响， 且土 加， 即辐合区明显减弱［图 9（a3）， （c）］， 其西侧辐
壤湿度越大， CI时刻越晚， 对流强度越强。 合区明显增强， 使得 Senavg 试验 CI 位置与 Ctrl 试