Page 220 - 《高原气象》2026年第2期

高 原 气 象 45 卷
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图3 2013年7月21日18:00 p坐标下700 hPa（a）和500 hPa（b）的风场（矢量， 单位： m· s ）及位势高度场
（蓝色实线， 单位： 10 gpm）
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（a）中彩色区为风速大于8 m·s 的强风速区， 海拔超过3000 m区域无数据
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Fig. 3 The horizontal distributions of wind vector （vector， unit： m·s ） and geopotential height（blue lines， unit： 10 gpm）
in p coordinate 700 hPa （a）， 500 hPa（b） at 18:00 on July 21， 2013. The colored areas in （a） represent horizontal
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wind speed greater than 8 m·s . There is no data in areas with an altitude exceeding 3000 m

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图4 2013年7月21日18:00（a）、 7月22日00:00（b）的地形追随坐标系下的二阶湿位涡（单位： ×10 m·K·s ·kg ·Pa）
其中彩色区为6 h累积降水（单位： mm）
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Fig. 4 The horizontal distributions of second-order moist potential vorticity （unit： ×10 m·K·s ·kg ·Pa） in
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terrain following coordinate， 18:00 on July 21， 2013（a）， 00:00 on July 22， 2013（b）.
The colored areas represent 6 h accumulated rainfall （unit： mm）
| | = η = 0. 5174 |dη） 对地形降水有较好的指示能力， 能够抓住大气中低
涡绝对值的垂直积分 | S η （ | S η ∫ | S η
η = 0. 7960 层对降水有利的关键动热力信息。
的水平分布。相比于单层分布， 采用物理量绝对值
地形追随坐标系下二阶湿位涡能够在降水区
的垂直积分一方面能够避免不同高度上物理量符
中出现显著异常的原因可通过其所包含的大气动
号差异造成的上下层信息互相抵消的问题， 更多地
热力信息及与 p坐标系下二阶湿位涡的对比进行分
将大气中对降水有利的动热力信息包含进来， 同时
析。参考 Li et al （2016）进行量级分析， 保留起主
也能够避免将近地面层地形陡峭地区由于坐标转
要贡献的部分， 地形追随坐标系下和 p 坐标系下的
换引起的误差包含到诊断分析中。如图 4 所示， 7
二阶湿位涡分别为：
月 21 日的降水过程中， 地形追随坐标系下的二阶
g ∂η( ∂η)
*
∂θ
∂
| 的高值区基本覆盖了观测降水区， 其 S η ∼ S η1 = - ζ 2 （9）
μ
湿位涡 | S η 2
在降水区中表现为强信号， 在非降水区中则为弱信 ∂p( ∂p)
∂θ
*
S ∼ S 1 = -gζ 2 ∂ （10）
| 高值区同样
号， 且随着降水区的东移加强， | S η
东移增强， 这表明地形追随坐标系下的二阶湿位涡 由式（9）和式（10）， 地形追随坐标系下的二阶