Page 108 - 《高原气象》2023年第1期
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高     原      气     象                                 42 卷
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                                                表 1  四川省达川站的环境对流参数
                                  Table 1  Convective parameters at Dachuan station in Sichuan Province
                                         -1
                                                      -1
                     时间          CAPE/（J·kg ）  CIN/（J·kg ）     K/℃          SI/℃         TCL/m        ZH/m
                   3日20:00         3100. 1        71. 2        36. 4         0. 9         1080        5474
                   4日08:00          924. 5        107. 1       40. 8        -1. 73         763        5128
                   4日20:00            9. 6         0           37. 2        -0. 1          893        5271

                  随着西南涡的建立， 西南暖湿气流为秦巴区域                             从 500 hPa等压面上沿 29°N -32°N 平均的位涡
             输送了更多的水汽和能量， 使 4 日 08:00 湿层显著                      随时间的演变可以看出［图 8（a）］， 3日 20:00至 5日
             增加， 800~500 hPa 以及 440~360 hPa 相对湿度都超              05:00 四川盆地 102°E—106°E 附近出现了>8 PUV
                                                                                      -6
                                                                                               -1
                                                                                                   -1
                                                                                          2
             过了80%， K指数增加为40. 8 ℃， SI指数为-1. 73 ℃，              （位涡单位： 1 PUV=1×10  m·K·s ·kg ）的正位涡
             虽然强降水已经释放了部分能量， 但 CAPE 值依然                         高值区［图 8（a）阴影区］， 正位涡随着时间在四川盆
             较大， 为 924. 5 J·kg ， 大气维持较强的不稳定状                    地增加， 最大值可达到 23. 1 PUV， 从上面分析可知
                                -1
             态， 有利于对流活动的持续发展。同时抬升凝结高                            该高位涡区为 500 hPa 四川盆地上空的低值系统活
             度（TCL）降低， 0 ℃层高度（ZH）降低， 暖云层厚度                      动引起。3 日 20:00 四川盆地上空 500 hPa 有短波槽
             较高， 有利于降水效率的增加。4日 20:00随着西南                        活动， 造成该区域产生 8 PUV 的位涡， 随着短波槽
             涡的减弱， 700 hPa水汽输送减小， 能量无法及时补                       东移加深为低涡， 4 日 08:00 位涡快速增加至 12
             充 ，  CAPE 值 减 小 至 9. 6  J·kg ，  对 流 活 动 趋 于        PUV， 同时西南涡开始形成。500 hPa 低涡的维持
                                          -1
             结束。                                                使位涡持续加强， 西南涡也随之发展。4 日 20:00
                                                                后， 随着副高的加强低涡开始东移减弱， 位涡同时
              7  西南涡的形成机理
                                                                减小但依然处于 8 PUV 以上， 西南涡则同时减弱但
                  本次过程中西南涡的初生、 发展和减弱对降水                         维持涡旋结构， 直到 5 日 08:00 位涡减小至 8 PUV
             有重要作用， 下面利用物理量诊断来揭示西南涡形                            以下， 西南涡完全消亡（图略）。这说明 500 hPa 位
             成机理。3 日 20:00 至 4 日 02:00 ［图 7（a）， （b）］， 西         涡随着低值系统发展而加强， 当低槽发展为低涡后
             南地区 500 hPa 有短波槽活动， 随着槽前正涡度的                       快速增加的位涡使西南涡开始生成发展。 同时从 4
             增加， 700 hPa 西南气流靠近正涡度区的部分做气                        日 08:00 29°N -32°N 平均的位涡的垂直剖面［图 8
             旋性曲率运动， 逐渐转为偏东气流， 与西北涡后部                          （b）］可以看出， 西南地区的位涡大值区位于 500
             的偏北气流交汇， 未能形成涡旋结构。4 日 08:00                        hPa， 位涡值为 14. 6 PUV， 对应 500 hPa 的低涡， 高
             500 hPa短波槽加深［图7（c）］， 正涡度中心最大值从                     位涡有向下传递的作用， 使 850~700 hPa 位涡增加
                             -5
                               -1
             02:00 的 95. 6×10  s 增加至 152. 9×10  s ， 在强大         至 8 PUV 以上， 从而引起 850~700 hPa 的气流做气
                                                  -1
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             的正涡度作用下， 700 hPa西北涡后部的偏北气流与                        旋性旋转运动， 从而辐合成为西南涡。
             副高外围的西南气流同时做气旋性曲率运动， 在西                                由以上分析可知， 西南涡是在 500 hPa 低槽东
             南地区形成了闭合的涡旋结构， 即西南涡。至11:00                         移加强为低涡的过程中， 产生了非常强的涡度和位
             ［图 7（d）］， 500 hPa 短波槽继续发展为 5850 gpm 等              涡向下传递， 从而使低层 700 hPa、 850 hPa 位势高
             值线围绕的闭合低涡中心， 同时低涡中心的正涡度                            度降低， 西南气流产生气旋性运动， 辐合旋转加强
                               -1
                             -5
             值高达 338. 1×10  s ， 低涡中心、 正涡度中心与西                   形成闭合环流中心， 500 hPa 低涡和西南涡的中心
             南涡中心重新， 使西南涡的辐合旋转强度增加。                             耦合时有利于西南涡的强烈发展， 形成深厚的涡旋
             14:00 500 hPa低涡维持［图 7（e）］， 对应的正涡度中                 系统， 从而有利于中尺度系统发展和降水加强。
                                   -5
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             心持续加强至 362. 0×10  s ， 但由于此时西北涡东                    8  结论
             移减弱使其后部的东北气流减弱， 从而使西南涡也
             有所减弱。20:00 500 hPa 副高加强［图 7（f）］， 低涡                    本文通过对一次西北涡与西南涡共同影响秦
             减弱为 5855 gpm 等值线围绕的闭合中心， 正涡度                       巴区域的大暴雨过程进行分析， 得到以下主要结
             中心减弱至237. 7×10  s 且与低涡中心分离； 700 hPa                论：
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                                   -1
             西南气流由于高压的阻挡作用明显减弱， 从而导致                               （1）  本次过程是由西北涡后部偏北气流与副
             西南涡的减弱。                                            高外围西南气流形成的中尺度切变线， 在秦巴区域
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