Page 129 - 《高原气象》2022年第5期

高 原 气 象 41 卷
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种个例九龙涡共有 9 例，其中有 5 例移出型，4 例停 强和消亡三个时刻（表 1），形成时刻为开始观测到
滞型。由于分别有 1次个例的维持时间和活动路径 西南涡时刻，加强时刻为造成大范围暴雨（大范围
与其余个例差异较大，不适合进行合成分析，因此 暴雨标准同移出型和停滞型定义）时段内西南涡位
本文分别选取了其余较为相似的 4 次移出型和 3 次 势高度场最小的时次，消亡时刻为西南涡消失的上
停滞型个例进行合成分析。合成过程分为形成、加 一时刻。

表1 持续活动九龙涡活动情况
Table 1 Characteristics of Jiulong vortex activity
形成时刻 加强时刻 消亡时刻
类型
中心位置（经纬度），位势高度/dagpm 中心位置（经纬度），位势高度/dagpm 中心位置（经纬度），位势高度/dagpm
移出型 2009-05-18-20:00 2009-05-20-08:00 2019-05-21-20:00
（101°E，29. 2°N），309 （114. 1°E，32°N），303 （128. 5°E，40. 5°N），289
2013-05-23-20:00 2013-05-26-08:00 2013-05-27-20:00
（101°E，31. 5°N），308 （112. 5°E，33°N），301 （121°E，36. 5°N），301
2014-05-08-14:00 2014-05-11-08:00 2014-05-14-20:00
（101°E，29. 8°N），306 （116°E，37. 8°N），296 （141. 5°E，48°N），288
2014-07-03-08:00 2014-07-05-08:00 2014-07-07-20:00
（100. 5°E，28. 5°N），308 （118. 8°E，33. 5°N），308 （125. 5°E，35°N），309
停滞型 2013-07-18-08:00 2013-07-19-08:00 2013-07-20-20:00
（103. 6°E，29. 6°N），306 （105. 8°E，31. 2°N），309 （105°E，30. 5°N），310
2014-07-09-20:00 2014-07-11-08:00 2014-07-11-20:00
（103. 7°E，29. 6°N），309 （106. 4°E，31. 5°N），309 （106. 4°E，31. 5°N），309
2018-07-02-08:00 2018-07-03-08:00 2018-07-05-20:00
（102. 4°E，29. 7°N），304 （105°E，31°N），304 （106°E，30. 8°N），308

九龙涡大尺度环流形势合成采用算数平均方 区域平均热力学方程为（肖玉华等，2018）：
法，其动力、热力结构特征采用动态合成方法来合 ∂S + ∇ ⋅ SV + ∂Sω = Q R + L (c - e ) - ∂(S′ω′) （3）
∂t ∂p ∂p
成，具体方法如下（曾波等，2017）：
1 N 式中： S = c p T + gz 是干净能， c p T 是焓， gz 是位能。
S t ( x，y ) = ∑ S t ( x，y ) （1）
ˉ
N 根据公式（4）可知，非绝热加热由辐射加热、净的
n - 1
式中： S t ( x，y ) 为样本平均场； S t ( x，y ) 为 t时刻物理 水汽凝结和小尺度涡旋感热垂直输送组成。而视
ˉ
量场； N为样本总数。 热源表示单位时间内单位质量空气的增温率，视水
刘屹岷等（1999）提出，假设不考虑摩擦耗散和 汽汇表示单位时间内单位质量水汽凝结潜热释放
倾斜涡度发展作用，仅保留外热源加热，全型垂直 热量引起的增温率（胡祖恒等，2014）。因此，视热
源和视水汽汇能反映大气中最主要的加热方式，本文
涡度方程为简化为（θ z ≠ 0）：
∂ζ = - u ∂ζ + v ∂ζ - u ∂f + v ∂f ) 采用视热源和视水汽汇来表示大气中非绝热作用。
∂t ( ∂x ∂y ) ( ∂x ∂y 视热源 Q 1 和视水汽汇 Q 2 表示为（胡祖恒等，
ω Q 2014；肖玉华等，2018）：
+(1 - κ ) ⋅ ( f + ζ ) + ( f + ζ ) k
p θ é ê ê ∂T ( ) ∂θ ù ú ú
P
Q 1 = C p ê ê + V ⋅ ∇T + ω ú ú （4）
f + ζ ∂Q 1 ∂v ∂Q 1 ∂u ∂Q ∂t ∂p
+ - + （2） ë P 0 û
θ z ∂z θ z ∂x ∂x θ z ∂y ∂y ∂q ∂q )
Q 2 = -L + V ⋅ ∇q + ω （5）
式中： Q 为非绝热加热率，根据上式，在非绝热加 ( ∂t ∂p
f + ζ ∂Q 式（6）中：右边三项分别为视热源和视水汽汇的局
热垂直梯度为正的地方，即 > 0，起到了
θ z ∂z 地变化、平流输送和垂直输送。根据吴国雄等
使涡度增加的作用，反之，涡度减小。即在最大热 （1999），肖玉华等（2018）的尺度分析表明，垂直非
源的下方，非绝热加热随高度增加，有利于涡度增 均匀加热影响比水平非均匀加热影响大 1~2个量级
加，反之，不利于涡度增加。 以上，也比热源大一个量级以上，因此，本文主要