位涡理论在台风及梅雨暴雨过程诊断分析中应用研究.pdfVIP

摘 要 过程进行了数值模拟，在此基础上，根据模式模拟输出结果，借助位涡理论，研究了等熵 面位涡、等压面位涡与台风低压流场及降水的关系，并进行了涡度、散度、垂直上升运动、 等物理量的诊断分析，以此探讨台风带来的强降水的发展和维持机制，同时，还进行了对 流涡度矢量的诊断分析，讨论了对流涡度矢量的垂直分量与台风降水的相关性。其次，基 位涡、斜压湿位涡以及它们的扰动量进行了连续诊断分析，并讨论了经向风场及温度、湿 度场和大气对称不稳定度的演变特征及其与降水的关系。 对台风“海棠”降水过程的诊断分析表明：(1)台风暴雨中心上空对流层中低层涡度 为正，高层为负，散度场高层辐散、低层辐合，对流层低层从对流不稳定层结向对流中性 层结转化，台风环流内水汽充足、上升运动强烈，为降水的发展维持提供了很好的动力、 热力、水汽以及上升运动条件。(2)310K等熵面上高位涡发展演变较好反映了台风低压系 统路径移动以及强度变化的过程。暴雨中心主要出现在位涡大值区及偏东北方向，位涡气 块回旋少动，与暴雨的发展维持密切相关。(3)高位涡区主要位于等熵面坡度和梯度最大 处，当等熵面上下贯通，对流层高层的高位涡沿等熵面下传，有利于暴雨增幅。(4)对流 涡度矢量的垂直分量对台风降水有较好的指示性，二者之间的相关程度比湿位涡与降水的 相关程度稍高，降水区一般落在对流涡度矢量垂直分量高值区附近。 对江淮梅雨期降水过程的诊断分析表明：(1)对流层低层的对称不稳定度与降水的发 生发展有较好的对应关系，较强对称不稳定对应较强降水的发生。(2)对称不稳定度的大 小与对流不稳定、惯性不稳定以及大气湿斜压性和风的垂直切变紧密相关。(3)南风活跃、 冷暖空气交汇，形成对称不稳定倾斜上升气流区，是导致在梅雨锋上暖湿空气一侧发生强 降水的重要原因。(4)位涡理论对较长时间尺度、较大区域范围的天气过程同样具有～定 的指示意义，这就在一定程度上拓展了位涡理论应用的尺度范围。 关键词：位涡；暴雨；数值模拟；对流涡度矢量；对称不稳定 I Abstract to rise a rain the TyphoonHaitang(2005)gives significantprocessduringlandfalling within24hours．The Province rainfall issimulatedtheWRFmodel．Based Fujian process using 011 simulated SOonare motion，and outputs，vortivity,divergence，verticalascending analyzed． characteristicsof andisobaric Meanwhile，distribution isentropic potential their with flowfieldand as depression to relationshipstyphoon discussthe mechanismof andmaintainfor development heavyrain．Then，convectivevorticity (C