Page 149 - 《高原气象》2022年第5期
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第 41 卷   第 5 期                        高     原    气     象                             Vol. 41  No. 5
               2022 年 10 月                       PLATEAU METEOROLOGY                              October，2022


             郭云云，康岚，邓莲堂，等，2022. 不同定义的位涡对四川盆地一次极端暴雨的诊断［J］. 高原气象，41（5）：1242-1250. GUO
             Yunyun，KANG Lan，DENG Liantang，et al，2022. Diagnosis of Different Definitions Potential Vorticity in an Extreme Rainstorm
             in the Western Sichuan Basin［J］. Plateau Meteorology，41（5）：1242-1250. DOI：10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2021. 00051.




                  不同定义的位涡对四川盆地一次极端暴雨的诊断



                             郭云云      1，2 ，康 岚      1，2 ，邓莲堂      3，4 ，周 懿     1，2 ，王晨曦      5

                                              （1. 四川省气象台，四川 成都       610072；
                                     2. 高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室，四川 成都              610072；
                                                 3. 国家气象中心，北京      100081；
                                             4. 中国气象局数值预报中心，北京         100081；
                                          5. 四川省气象灾害防御技术中心，四川 成都           610072）

                     摘要：利用 NCEP 1°×1°再分析资料、国家级地面自动站观测资料、探空资料和四川加密自动站逐时降水
                     观测资料对 2020 年 8 月 15-18 日四川盆地西部一次极端暴雨的不同定义的位温和位涡进行诊断分析。
                     结果表明：本次暴雨过程属于500 hPa“东高西低”型暴雨，中层低槽、低层切变线和低涡是此次暴雨有利
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                     的动力条件。暴雨区上空均存在明显的等 θ 和 θ 线密集带，但 θ 较为平直，降水指示性较差。500 hPa
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                     和 800 hPa 附近 PV 异常区与降水区对应较好；对流层中低层湿位涡 MPV 上正下负的叠置以及 MPV 、
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                     MPV 负值的重合区是强降水发生的警戒区，强降水中心靠近低层MPV 正负值交界处，强降水时段中低
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                                                                            1
                     层对流不稳定能量占主导作用；800~600 hPa 广义湿位涡异常扰动区可作为此次暴雨警示区，它的诊断
                     效果与相对湿度密切相关。单站不同定义的位涡时空演变和降水的时间演变均有较好的对应关系，且
                     降水强度与扰动强度呈正相关。不同的是， PV、 MPV 和 GMPV 三者的提示高度分别在 650~450 hPa、
                     600~500 hPa和 800 hPa左右；而不同定义的位温差异明显，其中低层广义位温 θ 分布最能体现强降水高
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                     水汽的特点。
                     关键词：位温；位涡；相对湿度；极端暴雨
                     文章编号：1000-0534（2022）05-1242-09     中图分类号：P458        文献标识码：A
                     DOI：10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2021. 00051



              1   引言                                            化方程，后来吴国雄等（1995）从严格的原始方程出
                                                                发，并考虑饱和大气的水汽凝结潜热作用而导出了
                  位势涡度（以下简称位涡）是一个可以综合表
                                                                湿位势涡度（下称湿位涡）方程。历年来，位涡和湿
             征大气热力、动力性质的物理量，它最早由 Rossby                         位涡都被广泛应用于暴雨、热带气旋、温带气旋、
             在 1940 年（Rossby，1940）提出，而后 Ertel（1942）基            高原涡等天气系统的诊断中（屠妮妮等，2008；黄
             于位温提出干位涡。Hoskins et al（1985）通过分析                   楚惠等，2010；邱静雅等，2015；李静楠等，2016；
             位涡性质提出等熵位涡概念，指出位涡和位温异常                             吴 秋 月 等 ，2019；刘 赛 赛 等 ，2019；裴 坤 宁 等 ，
             可以来判断高低空系统的动力学特征，这一重要发                             2019），并取得的了一些重要成果。但湿位涡仍有
             现使位涡理论进一步发展。然而位涡在伴有潜热                              一定局限性，即它只适用于完全饱和的湿空气，这
             释放等非绝热过程中并无保守性，因此 Bennetts                         有悖于真实大气，就算在台风、暴雨等水汽含量极
             and Hoskins（1979）提出使用在湿绝热大气中具有                     其丰富的系统，大气也并非处处饱和。基于此，
             保守性的相当位温代替位温，从而得出湿球位涡变                             Gao et al（2004）通过在相当位温中引入凝结几率函


                 收稿日期：2020⁃12⁃31；定稿日期：2021⁃06⁃01
                 资助项目：国家自然科学基金项目（41275103）；中国气象局创新发展专项（CXFZ2021Z033）
                 作者简介：郭云云（1989-），女，四川南充人，工程师，主要从事天气预报及相关研究. E-mail：244052395@qq.com
                 通信作者：康岚（1971-），女，四川达州人，正高级工程师，主要从事天气预报及相关研究. Email：kanglan_330@163.com
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