Page 105 - 《高原气象》2023年第1期

1 期 肖贻青等：西北涡与西南涡共同作用引发秦巴区域大暴雨的成因分析 101
副热带高压（下称西太副高）较弱［图 3（a）］， 西伸脊 巴区域位于西南涡西北部暖性切变中。减弱的西
点位于 111°E， 其外围对应 700 hPa有大范围西南气 北涡依然引导偏北气流向秦巴区域运动， 并与西南
流将南海的水汽输送至秦巴区域， 西北涡从河套地 涡外围的偏南气流形成辐合， 使辐合上升运动加
区东移至陕西北部， 其后部的偏北气流与西南气流 强， 中尺度对流云团强烈发展为成熟的 MCC， 从而
在秦巴区域辐合， 形成中尺度切变线， 触发中尺度 造成大暴雨。4日 20:00随着 500 hPa 西太副高西伸
对流云团的生成并逐渐发展， 有利于降水加强。4 北抬明显加强［图 3（c）］， 西伸脊点位于 106°E， 其
日 08:00 500 hPa西太副高减弱［图 3（b）］， 西伸脊点 外围对应 700 hPa 西南气流在秦巴区域明显减弱，
退至 113°E， 副高外围对应 700 hPa 西南气流加强， 从而使西南涡明显减弱， 此时高度场没有闭合环流
将南海及孟加拉湾水汽同时输送至秦巴区域， 西北 中心， 但风场上还存在气旋性环流中心。此时西北
涡中心从（36. 7°N， 108. 5°E）东移至（37°N， 111. 6°E） 涡已在东移过程中消亡， 两涡的减弱消亡使秦巴区
且强度减弱， 并在高度场上已看不到闭合环流， 但 域的辐合上升运动减弱， 且没有水汽能量的持续输
风场上仍有气旋性辐合中心。此时在四川盆地东 送， 导致秦巴区域的 MCC 进入消亡阶段， 成为无
部生成了西南涡， 中心位于（29. 5°N， 104. 2°E）， 秦 组织的对流云团， 降水过程趋于结束。

图3 2021年9月3日20:00 （a）、 4日08:00 （b）和20:00 （c） 700 hPa高度场（黑色实线， 单位： gpm）、
-1
风场（矢量， 单位： m·s ）和500 hPa高度场（黑色虚线， 单位： gpm）
较小黑点代表西北涡位置， 较大黑点代表西南涡位置
Fig. 3 Geopotential height at 700 hPa （black lines， unit： gpm）， 500 hPa （black dotted lines， unit： gpm） and wind field
at 700 hPa （vector， unit： m·s ） and at 20:00 （a） on 3， at 08:00 （b） and 20:00 （c） on 4 September 2021.
-1
Smaller black spot represents northwest vortex， bigger black spot represents southwest vortex
因此可知在西南涡生成前， 西北涡与西南气流 流辐合抬升作用下形成， 水汽通量散度最高达到
-1
-1
共同作用形成的大范围辐合切变， 为秦巴区域的降 -100×10 g·cm ·hPa ·s 。另一个位水汽辐合带
-2
-4
水提供了有利条件。西南涡生成后与西北涡协同 位于四川东部与重庆交界处， 呈东北-西南走向， 该
作用使秦巴区域的水汽输送及辐合抬升运动加强， 区域比湿同样高达14~16 g·kg ， 是由偏南风与东北
-1
有利于降水的维持和加强。西北涡消亡后， 减弱的 风形成的暖性切变及偏南风的风速辐合形成， 水汽
-4
西南涡无法持续提供中尺度对流系统发展的水汽 通量散度最高为-90×10 g·cm ·hPa ·s 。这两条
-1
-2
-1
和 能 量 条 件 ， 从 而 使 降 水 明 显 减 小 ， 过 程 逐 渐 水汽辐合带具有的水汽和能量， 使位于秦巴区域的
结束。 强对流云团开始发展， 从而引起明显降水。4 日
08:00西南涡生成后， 在两涡共同影响下［图 4（b）］，
6 环境场分析
-1
12 g·kg 以上的高比湿配合西南涡的快速发展，
6. 1 水汽条件分析 以及西北涡后部的偏北气流与西南涡前部的偏
对此次两涡相互作用的大暴雨过程分析其水 南气流强烈辐合， 使秦巴区域形成了一个东南-西
汽和动力条件。两涡相互作用前3日20:00， 850 hPa 北走向的强水汽辐合区， 范围扩大， 强度加强至
-1
-4
［图 4（a）］在秦巴区域有两条明显的水汽辐合带， 150×10 g·cm ·hPa ·s ， 此时MCC趋于成熟， 从而
-1
-2
一个位于陕西南部与四川交界处呈西北 -东南走 导致秦巴区域降水范围和强度达到最强。4日20:00
向的水汽辐合大值区， 该水汽辐合区比湿高达 14~ ［图 4（c）］由于副高增强， 使西南气流显著减弱， 西
-1
16 g·kg ， 为西北涡后部的西北气流与东南暖湿气 南涡强度减小， 同时西北涡东移消失， 秦巴区域的