2016年7月长江中下游一次暴雨过程诊断分析与数值模拟开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

暴雨作为一种灾害性天气，具有突发性强、局地性强、破坏力大等特点，常常引发洪涝、山体滑坡、泥石流等次生灾害，严重威胁人民生命财产安全，对社会经济发展造成巨大损失。

长江中下游地区是我国人口密集、经济发达的地区之一，同时也是暴雨洪涝灾害频发的地区。

本研究选择2016年7月发生在长江中下游的一次典型暴雨过程为研究对象，利用地面观测资料、探空资料、雷达资料以及ncep再分析资料等，采用天气学诊断分析和数值模拟方法，对这次暴雨过程的环流背景、物理机制、降水特征等方面进行深入研究，旨在提高对长江中下游地区暴雨形成机理的认识，为该地区的暴雨预报和防灾减灾提供科学依据。

2. 本选题国内外研究状况综述

暴雨一直是气象学研究的热点和难点，国内外学者对其进行了大量的研究，并取得了丰硕的成果。

1. 国内研究现状

国内学者对长江中下游地区的暴雨开展了大量研究工作，取得了一系列重要成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将以2016年7月长江中下游一次暴雨过程为研究对象，利用多源气象资料，采用天气学诊断分析和数值模拟方法，对这次暴雨过程进行以下几方面的研究：
1.暴雨过程概况分析:a.利用地面观测资料、探空资料等，分析此次暴雨过程的降水时空分布特征、强度特征等；b.分析此次暴雨过程的天气形势演变特征，包括高低空环流形势、天气系统移动路径等。

2.暴雨过程环流背景分析:a.利用ncep再分析资料，分析此次暴雨过程的大尺度环流背景，包括西太平洋副热带高压、南亚高压、东亚季风等的演变特征，以及它们对暴雨过程的影响；b.分析此次暴雨过程中尺度天气系统的结构特征、演变规律及其与暴雨发生发展的关系，例如中尺度涡旋、切变线、低涡等的生成、发展和移动。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用天气学诊断分析和数值模拟相结合的方法，并借助统计分析等手段，对2016年7月长江中下游一次暴雨过程展开深入研究。

1.资料收集与处理：a.收集2016年7月长江中下游暴雨过程的相关气象资料，包括地面观测资料、探空资料、雷达资料、卫星云图资料以及ncep再分析资料等；b.对收集到的资料进行质量控制和处理，将其转换为可供分析和使用的数据格式。

2.天气学诊断分析：a.利用天气学诊断分析方法，分析此次暴雨过程的天气形势演变特征，包括高低空环流形势、天气系统移动路径等；b.分析此次暴雨过程的降水时空分布特征、强度特征等，揭示其发生发展的基本规律；c.分析此次暴雨过程的水汽输送特征，包括水汽通量、水汽通量散度等，выявить主要水汽来源及其输送路径；d.探讨此次暴雨过程形成的大尺度环流背景，分析西太平洋副热带高压、南亚高压、东亚季风等的演变特征，以及它们对暴雨过程的影响；e.分析此次暴雨过程中尺度天气系统的结构特征、演变规律及其与暴雨发生发展的关系，例如中尺度涡旋、切变线、低涡等的生成、发展和移动。

5. 研究的创新点

本研究拟从以下几个方面进行创新：
1.精细化分析:将利用高分辨率的数值模式和多源观测资料，对2016年7月长江中下游此次暴雨过程进行精细化分析，着重探讨中尺度天气系统对暴雨发生发展的影响，以及不同物理过程在暴雨形成中的作用机制。

2.水汽输送特征分析:将重点关注此次暴雨过程的水汽输送特征，利用拉格朗日轨迹分析等方法，追踪水汽来源，揭示水汽输送对暴雨过程的影响机制。

3.数值模拟与诊断分析相结合:将综合利用数值模拟和诊断分析方法，相互验证，相互补充，更全面、深入地揭示此次暴雨过程的形成机理。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 孙建华, 袁慧玲, 刘诗军, 等. 长江中下游梅雨锋暴雨机理及预报研究进展[j]. 应用气象学报, 2017, 28(4): 385-399.

[2] 丁一汇, 孙颖, 王东海, 等. 2016年夏季长江中下游梅雨期降水异常特征及成因分析[j]. 大气科学, 2017, 41(3): 451-464.

[3] 朱红芳, 姚素香, 周秀骥, 等. 2016年7月20日北京特大暴雨中尺度对流系统特征及成因分析[j]. 气象学报, 2018, 76(3): 345-360.