Page 123 - 《高原气象》2022年第6期
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高 原 气 象 41 卷
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子有关呢?低空急流的形成与维持机制与高低空环 300 hPa。14 日 14:00,300 hPa 辐散中心[图 7(b)]
流的耦合发展有关(朱乾根等,2007a),分析300 hPa 向东北方向移至陕南地区中东部、关中东部地区,
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高空急流发现,陕西中南部位于高空急流入口区的 中心值最大为1. 2×10 s 。由4. 1节第三段700 hPa
右侧辐散区中。14日 08:00,300 hPa辐散中心[图 7 风场分析可知,700 hPa 低空急流大值中心也向东
(a)]主要位于陕南地区,中心值最大为2. 8×10 s 。 北方向移至陕南中东部地区,陕南中东部有中心值
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700 hPa陕南中部有 20 m·s 的西南急流中心,沿急 18 m·s 的西南急流,沿陕南中东部西南急流中心
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流中心(107. 25°E)所做的剖面,分析高低空急流耦 (109°E)做高低空急流耦合形成的次级环流的剖面
合形成的次级环流[图 8(a)],可以看到,陕南暴雨 [图 8(b)],暴雨区位于次级环流的上升支也向东北
区位于次级环流的上升支,垂直运动一直到上升到 方向移至关中地区。
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图7 2019年9月14日08:00(a)和14:00(b)700 hPa风场(矢量,单位:m·s )、
300 hPa散度场(等值线,单位:×10 s )分布
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Fig. 7 Distribution of 700 hPa wind field(vector,unit:m·s )and 300 hPa divergence
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(contour,unit:×10 s )at 08:00(a)and 14:00(b)on 14 September 2019
高低空急流耦合有利于垂直运动的维持和发 层大气接近饱和,蒸发量较小,且地面感热及潜热
展,其上升运动有利于中低层减压,西太平洋副热 通量很小,暴雨区的非绝热加热大部分来自降水凝
带高压和暴雨区之间的气压梯度进一步加强,这将 结潜热的释放和对流云顶的长波辐射降温。采用
会进一步增强 700 hPa 西南低空急流,由于西太平 丁一汇(1989)的方法,凝结潜热加热率(张雅乐和
洋副热带高压呈东北西南走向,700 hPa 低空急流 俞小鼎,2021)表示为:
向东北方向移动,移动后的低空急流在其前方辐 dq s 3600 ∂q s 3600
H CS = -L × ≈ -Lω × (1)
合造成新的暴雨区,因此低空急流的增强又将导 dt c p ∂p c p
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致新的暴雨区的产生,使得暴雨区也向东北方向 式中: H CS 为加热率(单位:K·h ); ω为垂直速度(单
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移动。低空急流前方辐合,造成暴雨区减压,低空 位:hPa·s ); q s 为饱和比湿(单位:kg·kg ); c p 为空
急流大值区移至前一时次的低空急流的前侧,造成 气定压比热容,c p =1004. 5 J·(kg·K) ;L=2. 5×10 6
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700 hPa 关中南部地区出现低空急流和关中北部偏 m·s 为凝结潜热。
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南风增强。 分析关中北部暴雨过程中各层次的的凝结潜热
4. 2. 2 凝结潜热加热率 加热率发现,凝结潜热加热率从700 hPa开始向上增
凝结潜热释放也通过影响偏南风增强而间接 大,最大位于 500~400 hPa,这里主要分析 500 hPa
影响关中北部暴雨区水汽条件。强降水发生时,整 的凝结潜热加热率和700 hPa的风场。