Page 224 - 《高原气象》2022年第1期

高 原 气 象 41 卷
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图 6 2017年7月15-17日沿着图1（a）强降水中心做垂直螺旋度剖面（单位：×10 kg ·Pa·m·s ）
实线为正值，虚线为负值，灰色阴影为地形
Fig. 6 Make a section of vertical helicity along the heavy precipitation center in Figure 1（a）from 15 to 17 July 2017.
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Unit：×10 kg ·Pa·m·s . The solid line is positive，the dotted line is negative and the gray shadow is terrain
垂直螺旋度（H）是纯动力学量，并不能够很好 500~300 hPa 附近为辐散下沉运动，与第一天夜雨
地描述热力以及水汽在降水中所起到的作用。因 天气过程的高低层配置类似，高原东侧从底层到
此需要在垂直螺旋度引入比湿 q，来反映反映水汽 750 hPa 附近依然为水汽的辐散下沉运动。17 日夜
通量涡度的垂直输送情况（冉令坤等，2009；杨帅 间［图 7（c）］，高原东侧从地面至 700 hPa 为辐散下
等，2013；李琴等，2016）： 沉运动，103. 5°E-104. 5°E 的盆地上空的正值水汽
ω é∂(qv ) ∂(qu ù ) 辐合上升运动从地面延伸至 600 hPa 附近，以上为
Hq = ê - ú （2）
ρ ë ∂x ∂y û 负值的水汽辐散下沉运动。与垂直螺旋度的分析
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式中：Hq 为水汽螺旋度（单位：kg ·Pa·m·s ）； ω 类似，水汽螺旋度的辐合上升比垂直螺旋度的辐合
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为垂直速度（单位：Pa·s ）； ρ为密度（单位：kg·m ）； 上升相对较弱。热力螺旋度的分布［图 7（d）~（f）］
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与水汽螺旋度的分布［图 7（a）~（c）］类似，热力螺旋
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q为比湿（单位：g·kg ）；v为经向风（单位：m·s ）。
度得辐合上升比水汽螺旋度显著，但是热力螺旋度
U为纬向风（单位：m·s ）。
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的辐散下沉没有水汽螺旋度的分布显著。
同上，在垂直螺旋度概念中引入广义位温 θ ，
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4. 2. 3 热力诊断分析
就得到了热力螺旋度，用于反映热量通量的垂直输
中高层 500 hPa“北高南低”的环流形势有利于
送（杨帅等，2013；李琴等，2016）：
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ω é∂(θ v ) ∂(θ * ù ) u 将北方干冷空气向南输送（见图 2），且盆地低层由
Ht = ê ê - ú ú （3） 台风东侧的偏南气流和副高西侧的偏南气流叠加
ρ ë ∂x ∂y û
所形成的输送带，有利于将低纬大量水汽和热量向
式中：Ht为热力螺旋度（单位：K·kg ·Pa·m·s ）； ω 盆地上空输送［见图3（d）~（f）］。
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为垂直速度（单位：Pa·s ）； Ρ为密度（单位：kg·m ）； 图 8 为沿着图 1 的累积降水中心所做垂直剖面
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θ 为位温（单位：K）；v 为经向风（单位：m·s ）；u 图［剖线如图 1（a）中黑色斜线所示］。图 8 为 7 月
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为纬向风（单位：m·s ）。 15、16、17 日夜雨发生时的假相当位温剖面图（单
7 月 15 日夜间［图 7（a）］，103°E-104°E 的盆地 位：K）。从图 8 中可以看出，15 日夜间，近地面假
上空从 900~500 hPa 附近为正的水汽螺旋度区域， 相当位温高值中心（暖湿区）位于 104°E-106°E 附
表示水汽的辐合上升运动，而对流层 500~300 hPa 近，达 362 K；中高层假相当位温低值中心（干冷
为水汽螺旋度的负值区，表示水汽的辐散下沉，低 区）位于 105°E 处 500 hPa 附近，达 336 K。16 日夜
空的水汽辐合上升有利于降水的产生。青藏高原 间，近地面假相当位温高值中心（暖湿区）位于105°E
东坡从地面至 750 hPa 为负的水汽螺旋度区域，表 附近，达 362 K；中高层假相当位温低值中心（干
示有水汽的辐散下沉运动，负值区东侧为正值区， 冷区）位于 105°E 处 500 hPa 附近，达 336 K。17 日
表示水汽的辐合上升，这与对山谷风局地环流作用 夜间，近地面假相当位温高值中心（暖湿区）位于
的分析相一致。16 日夜间［图 7（b）］103°E-104°E 104°E附近，达 362 K；中高层假相当位温低值（干
的盆地从地面到 500 hPa 附近均为辐合上升运动， 冷）区位于 400 hPa 附近，达 344 K。由此可见，夜