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西南低涡对华南暴雨增幅的动力机制研究

黄东林  
【摘要】: 本文利用NCEP再分析资料对2006年6月13~14日华南大暴雨发生过程的天气形势和物理量场进行。通过分析和诊断,对各种尺度的天气系统在暴雨发生过程中产生的作用进行了较全面的解释。并利用非平直基流扰动波包对称发展的理论,从中尺度能量方面探讨了西南低涡对华南暴雨增幅的动力机制。得出的主要结论如下: 通过对1980-1999年4到9月有西南低涡影响华南地区发生暴雨的天气过程进行普查和统计。统计表明:西南低涡对华南暴雨的影响主要集中在5、6、7月份,占87%,此时也正是华南地区发生致洪暴雨频率最高时段。500hpa高度场上可以看出,欧亚大槽的存在、副热带高压位置偏南和东部沿海地区的高压脊是形成影响华南地区暴雨的西南低涡的大尺度环流背景,低层700hpa和850hpa两层在四川盆地一带存在明显的低涡环流,东部沿海均是高脊区,对上游天气系统起到阻挡的作用。从温度场上看,在低涡的南部为大范围的暖值区,并存在暖舌,暖舌一直伸到低涡的中心位置,这种大范围的暖值区有利于西南低涡发生、发展和加强。 副热带高压和西风带槽脊为水汽的输送、冷暖空气的交汇、急流等创造了大尺度的环境条件;高空急流与低空急流的配合有利于垂直运动和垂直环流发生,同时也使高低空动量交换,促进涡旋的形成;西南低涡和急流是产生暴雨的直接和重要影响系统,暴雨的发生与西南低涡及850hPa孟湾地区的水汽通量有着密切的联系;而500hPa较强的负螺旋度有利于低层低涡的发展加强;通过物理量的诊断,证实了这些物理量的变化与本次暴雨天气过程是吻合的,各种条件都有利于暴雨的发生与发展。 从理论上探讨了非纬向平直基流在梯度风平衡下中尺度扰动波包发展的问题。当华南上空维持一支气旋性的低空急流时,在梯度风平衡下,西南低涡向华南东移时,重力波能量向南传,与华南地区的不稳定波能量叠加,使得处于此地的不稳定波能得以增加,从而对华南暴雨有正贡献,即对暴雨有一定的的增幅作用。


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