Page 222 - 《高原气象》2026年第2期

高 原 气 象 45 卷
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于地形追随坐标系下的二阶湿位涡， 且其正值区 的， 因此对 S η1 和 S 1 更为细致的分析也同样能够反
分布在较高层次（300~400 hPa）， 而我们通常所关 映 S η 和 S本身包含的大气动热力学特点。图 7（c）和
注的红色框内（850~500 hPa）仅有较少的负值分 图 7（d）分别为 S η1 和 S 1 中的涡度场垂直分布。两种
| 未能在降水区中表现出明显异常 坐标系中， 涡度场在降水区上空（30°N -33°N）均表
布， 这使得 | S η
［图 5（b）］。 现为强正涡度柱， 地形追随坐标系下［图 7（c）］正涡
从两种坐标系下二阶湿位涡所包含的物理信 度柱集中在 η=0. 88~0. 4， p坐标系下［图 7（d）］正涡
息出发， 能够更为显著看出两个物理量的区别。图 度柱位于 600~250 hPa。从图 2 中的形势场分布可
7 为两种坐标系下二阶湿位涡的主分量及所包含的 看出， 正涡度柱反映的是中层低槽及低空风场切变
涡度场及广义位温的垂直分布。图 7（a）， （b）中， 等这些对降水有利的动力信息特征。除了涡度场，
S η1 和 S η 与图 6（a）在红色框内的分布相似， 同样， 图 二阶湿位涡的另一重要信息是对流稳定度垂直梯
7（b）中 S 1 和 S 与图 6（b）在红色框内的分布相似， 表 度， 反映了大气在垂直方向上的热力非均匀性。地
明式（9）给出的两种二阶湿位涡的主分量是合理 形追随坐标系下［图 7（e）］， 广义位温在降水区呈现

图7 2013年7月21日18:00沿112. 5°E地形追随坐标系下（左）和p坐标系下（右）计算的二阶湿位涡分量S η1 （a， 等值线，
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单位： ×10 m·K·s ·kg ）， S 1 （b， 等值线， 单位： ×10 m·K·s ·kg ）， 垂直涡度（c， d， 等值线，
单位： ×10 s ）， 广义位温（等值线， 单位： k）和垂直风矢量（蓝色矢量， 单位： m·s ）（e， f）
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绿色柱状为观测的6 h累积降水（单位： mm）， 红色方框为降水诊断关键区
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Fig. 7 The vertical cross section of second-order moist potential vorticity components S η1 （a， contour， unit： ×10 m·K·s ·kg ），
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S 1 （b， contour， unit： ×10 m·K·s ·kg ）， vertical vorticity（c， d， contour， unit： ×10 s ）， generalized potential temperature
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（contour， unit： K） and vertical wind vector（blue vector， unit： m·s ）（e， f）in terrain-following coordinate（left column），
and in p coordinate （right column） along 112. 5°E at 18:00 on July 21， 2013. The green columnars represent
6 h accumulated rainfall， and the red box designates the key area for precipitation diagnosis