次东风波及其诱生低涡发生发展的诊断和数值试验-OALib.pdf

维普资讯 第 26卷 第 3期 气 象 科 学 Vo1．26，NO．3 2006年 6月 SCIENTIA M ETEOROLOGICA SINICA June，2006 一 次东风波及其诱生低涡发生 发展的诊断和数值试验 郑 峰 (温州市气象局 ，温州 325027) 摘 要 利用 NCEPlxl再分析资料诊断 2001年 8月 3～4日发生在浙南 闽北的东风波及 其诱生 中尺度低涡的暴雨过程 。根据螺旋度(Helicity)分析 了过程 中的暴雨演变 以及雁荡山脉 ] 诱生 中尺度低涡发生发展的原因。同时，利用 中尺度有限区域模式 MM5V2对该东风波诱生 中 尺度低涡进行模拟。结果表明：螺旋度大值中心和锋区的强度和位置的演变较好反映了暴雨落区 和 中尺度低涡的诱生、移动。螺旋度 的时空演变对暴雨发生有很好的预示意义，高、低层螺旋度 的 低层正值辐合与高层负值辐散的配置是引起降水的重要机制；螺旋度计算较中尺度模式诱生低涡 的初生位置 、路径预报准确率高，两者集成可 以提高诱生低涡的预报准确率 。 关键词 东风波 中尺度低涡 螺旋度演变 MM5模拟 分类号 P435 文献标识码 A 引 言 20世纪 80年代后期，LillyDK(1986)提出了一个反映风场旋转性的新的物理概念—— 螺旋度 (Helici— ty)。与涡度不同的是 ，螺旋度不仅表达风场旋转性 的强弱，而且还能反映出对旋转性的输送。螺旋度在 国 内外得到了广泛的应用 ，实践证 明它是天气预报以及与暴雨有关 的研究工作十分重要 的一个物理量 。本文 将对 2001年 8月在浙南闽北沿海的一次东风波及其诱生低涡发生发展进行研究。8月 3日浙闽沿海受东 风波的影响，浙江南部 3日夜里发生大到暴雨、局部大暴雨 。4日8时东风波减弱的同时，在浙闽交界处生 成一个低涡 ，低涡所到之处 ，相继发生了大雨或暴雨。其后 ，低涡在高空东南气流引导下向西北偏北方向移 动，中尺度系统 在其 中起 了关键作用 。本文首先用 NCEP1×1再分析资料计算过程螺旋度 ，然后利用 T106资料、中尺度 MM5V2模式对过程进行数值模拟 ，将东风波暴雨及其诱生的低涡发生发展的原 因做一 些初步的探讨 。 1 计算方法 螺旋度的物理概念首先是 由LillyDK提 出，其严格 的定义为 H—fff(v—c)· XVdr 由上式可见，螺旋度不仅表征了环境场 的旋转程度 ，而且还表示输入到对流系统 中的环境涡度 的多少。所 以，螺旋度大的环境有利于强对流系统以至低涡气旋 的生成和发展 。 以上式为基本依据在具体应用中，螺旋度的计算方法很多，其中广为采用的是Devies-Jones等使用探空 资料根据解析几何性质得出的计算公式 收稿 日期 ：2004—10—23；修 改稿 日期 ：2005—03—14 基金项 目：本文 由国家自然科学基金(编号 ：404050009和国家重点基础科研发展规划项 目(编号 ：2004CB418301)共 同资助 第一作者简介：郑峰(1973一)，男(汉)，浙江温州 ，工程师 ，硕士，现在温州市气象局，主要从事短期天气预报和研究 E-mail：zhengfengl21@yahoo．conLcn 维普资讯 324 气 象 科 学 26卷 H一 [(+-一 )(On--Cy)一 (Un--Cx)(+-一c)] 并把 H≥Ho(Ho一150m s )