2016年7月20日华北暴雨过程的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

暴雨作为一种极端的灾害性天气现象，具有突发性强、危害大、预报难的特点，一直是气象研究领域的热点和难点。

华北地区是我国政治、经济、文化中心，人口稠密，经济发达，一旦发生暴雨灾害，将会造成严重的社会影响和经济损失。

本研究选取2016年7月20日发生在华北地区的一次典型暴雨过程作为研究对象，利用多源观测资料和数值模式，对其进行深入的诊断分析和数值模拟，旨在揭示此次暴雨过程的形成机制和发展演变规律，为提高华北地区暴雨的预报和预警能力提供科学依据，具有重要的理论意义和现实意义。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者对暴雨的发生发展机理、预报预警等方面开展了大量研究工作，取得了一系列重要成果。

1. 国内研究现状

我国学者在华北暴雨方面已进行了大量研究。

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20日华北地区的一次典型暴雨过程为研究对象，利用地面、高空观测资料、雷达、卫星等多源观测数据，结合wrf等数值模式，开展以下几方面的研究：
1.天气形势分析：利用常规气象观测资料，分析此次暴雨过程的环流背景，包括高低空急流、低涡、切变线等天气系统的位置、强度和演变特征，探讨此次暴雨过程发生发展的天气学机制。

2.水汽条件分析：利用探空、卫星等资料，分析此次暴雨过程中水汽输送通道、水汽通量散度、可降水量等特征，揭示此次暴雨过程的水汽来源和输送机制。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用以下方法和步骤：1.资料收集和处理：收集2016年7月20日华北暴雨过程的常规气象观测资料，包括地面、高空、雷达、卫星等数据。

对收集到的数据进行质量控制、插值处理等，为后续分析和模拟提供基础数据。

2.天气形势分析：利用天气学诊断方法，分析此次暴雨过程的环流背景，包括高低空急流、低涡、切变线等天气系统的位置、强度和演变特征，探讨此次暴雨过程发生发展的天气学机制。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：1.将利用多源观测资料，包括地面、高空观测资料、雷达、卫星等数据，对2016年7月20日华北暴雨过程进行精细化的天气形势分析，揭示此次暴雨过程的环流背景、水汽条件、不稳定条件等特征。

2.将利用wrf数值模式对该次暴雨过程进行高分辨率数值模拟，并通过与观测资料的对比分析，检验模式对该次暴雨过程的模拟能力，分析模式对暴雨强度、落区、时间演变的模拟偏差。

3.将结合天气形势分析、水汽条件分析、不稳定条件分析以及数值模拟结果，综合诊断分析此次华北暴雨过程的成因，揭示动力、热力以及地形等因素在暴雨形成过程中的作用机制，以期为提高华北地区暴雨的预报和预警能力提供科学依据。

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] 郭锐，张庆云，魏章强，等. “7·20”华北极端暴雨特征及成因分析[j]. 气象，2017,43(1):14-24.

[2] 段丽，郭学良，张恒德，等. 2016年7月19—20日北京地区极端降水的多尺度特征及成因分析[j]. 气象学报，2019,77(1):77-93.

[3] 张娜，王东海，沈新勇，等. 2016年7月19—21日华北地区一次极端降水过程的多尺度特征及成因分析[j]. 大气科学，2018,42(3):579-596.