影响山东的台风暴雨天气的湿位涡诊断分析 被引量：46

1

作者 赵宇 杨晓霞 孙兴池 《气象》 CSCD 北大核心 2004年第4期15-20,共6页

应用湿位涡理论 ,对发生在山东境内由台风和台风减弱的低压引发的两场大暴雨过程进行诊断。结果表明 :这两场暴雨都产生在θe 陡立密集区附近 ,θe 陡立密集区附近易导致湿斜压涡度发展 ;对流层中低层MPV1 <0 ,850hPa上MPV2 >0 ,... 应用湿位涡理论 ,对发生在山东境内由台风和台风减弱的低压引发的两场大暴雨过程进行诊断。结果表明 :这两场暴雨都产生在θe 陡立密集区附近 ,θe 陡立密集区附近易导致湿斜压涡度发展 ;对流层中低层MPV1 <0 ,850hPa上MPV2 >0 ,综合反映了暴雨区对流不稳定和斜压不稳定的发展 ;对流层高层高值湿位涡下传 ,有利于位势不稳定能量的储存和释放 ,使降水增幅。 展开更多

关键词 湿位涡 台风 暴雨过程暴雨过程 大气动力 热力 水汽作用

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孟湾风暴影响高原暴雪的个例分析:基于倾斜涡度发展的研究 被引量：46

2

作者 王子谦 朱伟军 段安民 《高原气象》 CSCD 北大核心 2010年第3期703-711,共9页

基于湿位涡(MPV)诊断分析和倾斜涡度发展(SVD)理论,研究了2007年11月一次孟加拉湾热带风暴北上造成青藏高原暴雪的天气事件。结果表明:热带风暴螺旋云系移动至高原东南部受陡峭地形抬升与高层北侧下滑的干冷空气(MPV1正值带)相交汇是导... 基于湿位涡(MPV)诊断分析和倾斜涡度发展(SVD)理论,研究了2007年11月一次孟加拉湾热带风暴北上造成青藏高原暴雪的天气事件。结果表明:热带风暴螺旋云系移动至高原东南部受陡峭地形抬升与高层北侧下滑的干冷空气(MPV1正值带)相交汇是导致这次天气过程的重要原因。由于等熵面密集且明显倾斜,在降雪区上空附近大气弱稳定区,负的MPV2对总湿位涡MPV的贡献超过了MPV1,SVD得到较大增长,同时使得MPV<0,导致条件性对称不稳定的产生,有利于倾斜涡度的发展。条件性对称不稳定机制是这次暴雪发生、发展的一种可能的重要机制。 展开更多

关键词 青藏高原 暴雪 湿位涡 倾斜涡度发展

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登陆台风内中尺度强对流系统演变机制的湿位涡分析 被引量：18

3

作者 徐文慧 倪允琪 +3 位作者 汪小康 顾春利 王欢 金文岩 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期88-101,共14页

2005年05号台风"海棠"登陆福建后,在外围云系里有个明显发展的中尺度对流云团经过温州东部及北部地区,引起了强降水,从而造成比热带风暴环流本身更具破坏力的强烈天气,因此研究台风内中尺度对流系统(MCS)的发展机制能够为预... 2005年05号台风"海棠"登陆福建后,在外围云系里有个明显发展的中尺度对流云团经过温州东部及北部地区,引起了强降水,从而造成比热带风暴环流本身更具破坏力的强烈天气,因此研究台风内中尺度对流系统(MCS)的发展机制能够为预报台风灾害提供依据。文中使用中尺度静力模式WRF对台风"海棠"登陆过程进行了模拟,模式很好地模拟了台风登陆过程的路径、强度变化趋势和降水分布,尤其是模拟出了台风环流内的一次中尺度对流系统的发展过程,并利用模拟结果对台风环流内的这次中尺度对流系统进行了与之相关联的湿位涡分析,从而揭示了台风环流内中尺度对流系统发展演变的湿位涡特征。结果表明,在对流形成阶段,MPV1即对流不稳定为MCS的形成提供背景不稳定条件,由MPV2即湿等熵面的倾斜和水平风的垂直切变而引起的涡旋发展作为强迫机制:MCS形成的区域及东南区域中低层是强对流不稳定层,蕴含丰富的不稳定能量,倾斜上升运动把对流不稳定区具有强不稳定能量的暖湿空气向西北中层的中性层结区输送,由于θ_(ep)的减小,气旋性涡度增强,有利于形成对流,另一方面,由于湿等熵面倾斜和低空急流加强而引起的涡旋发展作为一种强迫机制激发对流不稳定能量得到释放,从而形成对流;在对流系统的发展阶段,由于低层的对流不稳定性进一步减弱,θ_(ep)进一步减小,气旋性涡度进一步增强,有利于MCS的增强,中层等θ_e线的倾斜度比绝对动量M等值线的倾斜度大,对应有条件对称不稳定区域,满足条件对称不稳定(CSI)条件,在湿等熵面倾斜和台风低空急流作用下引起的涡旋发展强迫对称不稳定能量释放,从而使得对流得以维持和加强。通过以上的分析给出了台风环流内中尺度对流系统发生发展的概念模型。 展开更多

关键词 中尺度强对流系统 湿位涡 对流不稳定 条件对称不稳定 倾斜涡度发展 数值模拟

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湿位涡和倾斜涡度发展 被引量：653

4

作者 吴国雄 蔡雅萍 唐晓菁 《气象学报》 CSCD 北大核心 1995年第4期387-405,共19页

从完整的原始方程出发，在导出精确形式的湿位涡方程的基础上，证得绝热无摩擦的饱和湿空气具有湿位涡守恒的特性。并由此去研究湿斜压过程中涡旋垂直涡度的发展。结果表明，在湿等熵坐标中，涡旋的发展与对流稳定度的减少，等熵面上的... 从完整的原始方程出发，在导出精确形式的湿位涡方程的基础上，证得绝热无摩擦的饱和湿空气具有湿位涡守恒的特性。并由此去研究湿斜压过程中涡旋垂直涡度的发展。结果表明，在湿等熵坐标中，涡旋的发展与对流稳定度的减少，等熵面上的辐合和潜热的释放有关。由于等熵位涡分析的应用受等熵面倾斜的限制，又进而发展了Ｚ坐标及Ｐ坐标中的倾斜涡度发展理论。指出无论是湿对称不稳定或对流不稳定大气，还是湿对称稳定或对流稳定大气，除对流稳定度的影响外，风的垂直切变的增加或水平湿斜压的增加均能因湿等熵面的倾斜而引起垂直涡度的增长。湿等熵面的倾斜越大，这种由干湿斜压性加强所引起的涡旋发展更激烈。在梅雨锋附近及其南侧暖湿区的北端，湿等熵面十分陡立，是涡旋发展及暴雨发生的重要地区。对１９９１年６月１２—１５日江淮流域暴雨过程的湿位涡分析表明，湿位涡分析，尤其是等压面上湿位涡量ＭＰＶ１和ＭＰＶ２的分析不仅在中高纬有效，在低纬度及低对流层也十分有效，是暴雨诊断和预报的有力工具。 展开更多

关键词 湿位涡 倾斜涡度 大气 对流层

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风垂直切变和下滑倾斜涡度发展 被引量：113

5

作者 吴国雄 蔡雅萍 《大气科学》 CSCD 北大核心 1997年第3期273-282,共10页

本文根据绝热无摩擦的饱和湿空气具有湿位涡守恒的特征，研究湿斜压过程中涡旋垂直涡度的发展。由于传统的等熵位涡分析的应用受等熵面倾斜的限制，本文进而发展了Ｚ坐标及Ｐ坐标中的倾斜涡度发展理论。指出在梅雨锋南侧暖湿区的北端，... 本文根据绝热无摩擦的饱和湿空气具有湿位涡守恒的特征，研究湿斜压过程中涡旋垂直涡度的发展。由于传统的等熵位涡分析的应用受等熵面倾斜的限制，本文进而发展了Ｚ坐标及Ｐ坐标中的倾斜涡度发展理论。指出在梅雨锋南侧暖湿区的北端，以及梅雨锋北边界附近，湿等熵面十分陡立，是涡旋发展及暴雨发生的重要地区。还证明了倾斜涡度发展的必要条件和充分条件。指出在对流不稳定的饱和大气中，倾斜涡度发展必伴有低空急流存在。对１９９１年６月１２～１５日江淮流域暴雨过程的诊断表明，湿位涡分析，尤其是等压面上湿位涡量Ｐｍ１和Ｐｍ２的分析不仅在中高纬有效，在低纬度及低对流层均十分有效。 展开更多

关键词 湿位涡 倾斜涡度发展 风 垂直切变 涡旋

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滇中暴雨的湿位涡诊断分析 被引量：79

6

作者 段旭 李英 《高原气象》 CSCD 北大核心 2000年第2期253-259,共7页

应用湿位涡理论 ,对 1 998年 6月滇中地区罕见的 6场暴雨过程进行了诊断分析。结果表明 :θe 面陡立且南侧暖湿气流活跃 ,易导致湿斜压涡度发展 ,形成θe 陡峭密集区 ,密集区内暴雨容易发生 ;湿空气对流活动层仅能达到 50 0hPa至 60 0hP... 应用湿位涡理论 ,对 1 998年 6月滇中地区罕见的 6场暴雨过程进行了诊断分析。结果表明 :θe 面陡立且南侧暖湿气流活跃 ,易导致湿斜压涡度发展 ,形成θe 陡峭密集区 ,密集区内暴雨容易发生 ;湿空气对流活动层仅能达到 50 0hPa至 60 0hPa之间 ,若对流层低层MPV1 <0 ,同时MPV2 >0 ,易产生暴雨。 展开更多

关键词 湿位涡 倾斜涡度发展 暴雨 诊断分析

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湿位涡与锋面强降水天气的三维结构 被引量：107

7

作者 刘还珠 张绍晴 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 1996年第3期275-284,共10页

湿位涡（ＭＰＶ）给出了大气短期行为的热力状态和涡旋运动之间的约束关系，这种关系导致了强降水这样的天气现象中涡旋爆发性增长的重要机制，它的大小与大气层结的状态、斜压性以及风的垂直切变有关，其正负符号取决这三者的配置．文... 湿位涡（ＭＰＶ）给出了大气短期行为的热力状态和涡旋运动之间的约束关系，这种关系导致了强降水这样的天气现象中涡旋爆发性增长的重要机制，它的大小与大气层结的状态、斜压性以及风的垂直切变有关，其正负符号取决这三者的配置．文章分析指出５００ｈＰａ上ＭＰＶ１零线或０～２０（０．１ＰＶＵ）的区域可作为强降水区的后界（西北界）．锋面南侧暖湿对流不稳定层结大气中，在对流层７００ｈＰａ及以下的中低层（低空急流之上），存在着向东的正涡度环流对应ＭＰＶ２的正值中心，该中心北部对应强降水区．而锋面北侧的对流稳定层结大气中，对流层中低层（高空急流之下），存在一支负涡度环流，对应ＭＰＶ２的负值中心，该中心南部对应强降水区．研究了强降水的锋面两侧冷暖区的垂直环流，给出了锋面的三维热力流型结构． 展开更多

关键词 湿位涡 锋面 三维结构 强降水

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湿位涡在云南冰雹天气分析中的应用 被引量：34

8

作者 李英 段旭 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2000年第2期242-248,共7页

应用湿位涡理论 ,对 1 997年 3月云南南部频繁发生的几次冰雹天气进行了诊断分析 .结果表明 :在 θe陡立密集区 ,湿斜压涡度发展 ,密集区内冰雹容易发生 ;在降雹区低层为对流稳定的层结下 ( MPV1 >0 ) ,有 MPV2 <0 ,使湿斜压不稳... 应用湿位涡理论 ,对 1 997年 3月云南南部频繁发生的几次冰雹天气进行了诊断分析 .结果表明 :在 θe陡立密集区 ,湿斜压涡度发展 ,密集区内冰雹容易发生 ;在降雹区低层为对流稳定的层结下 ( MPV1 >0 ) ,有 MPV2 <0 ,使湿斜压不稳定增强 ,倾斜涡度得以发展 ;冰雹易在MPV2负值区南侧或 展开更多

关键词 湿位涡 倾斜涡度发展 冰雹 天气分析 云南

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山东春季一次罕见暴雨天气的湿位涡分析 被引量：23

9

作者 赵宇 张兴强 杨晓霞 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2004年第6期836-843,共8页

应用湿位涡理论,对2003年4月发生在山东境内的一次罕见暴雨过程进行了诊断分析。结果表明:这次暴雨产生在925hPa以下θe线陡立密集区附近,θe线陡立密集区附近对流稳定度较小,有利于湿斜压涡度发展;湿位涡在这次暴雨过程前期700hPa上ξM... 应用湿位涡理论,对2003年4月发生在山东境内的一次罕见暴雨过程进行了诊断分析。结果表明:这次暴雨产生在925hPa以下θe线陡立密集区附近,θe线陡立密集区附近对流稳定度较小,有利于湿斜压涡度发展;湿位涡在这次暴雨过程前期700hPa上ξMPV1<0,ξMPV2>0的演变,综合反映了暴雨区对流不稳定及斜压不稳定的增强;对流层高层高值湿位涡下传有利于位势不稳定能量的释放,使降水增幅,也是低涡东移发展为气旋的重要机制。 展开更多

关键词 湿位涡 暴雨 倾斜涡度发展

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登陆台风环流内的一次中尺度强对流过程 被引量：14

10

作者 徐文慧 倪允琪 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2009年第3期267-275,共9页

2005年05号台风"海棠"登陆福建后,在外围云系里有1个明显发展的中尺度对流云团经过温州东部及北部地区,引起了强降水。通过分析这次中尺度对流系统的环流形势,得到该次中尺度对流系统的垂直结构特征,并对中尺度强对流系统的... 2005年05号台风"海棠"登陆福建后,在外围云系里有1个明显发展的中尺度对流云团经过温州东部及北部地区,引起了强降水。通过分析这次中尺度对流系统的环流形势,得到该次中尺度对流系统的垂直结构特征,并对中尺度强对流系统的形成和发展机制进行研究。结果表明:台风东南急流在温州附近冷区边缘处低层受地形影响发生强烈辐合引起的垂直上升运动和冷暖空气相汇产生的对流不稳定性是台风环流内中尺度对流系统的主要形成机制;对流系统在暖湿空气和冷空气中心交汇处发展,西北侧的冷空气堆迫使暖湿东南气流沿西北倾斜的等熵面爬升,有利于倾斜对流系统的发展;低层条件不稳定区与中层条件对称不稳定区叠加,产生对流对称不稳定,在湿等熵面倾斜引起的涡旋发展的强迫机制下在中层产生范围较广的倾斜上升对流;由于等熵面的倾斜,大气水平风垂直切变或湿斜压性增加,进一步加强涡度的发展,使得对流系统向西北方向发展;另外,源于东南沿海,由台风东南气流输送的水汽为特大暴雨的产生提供了有利的热力条件。 展开更多

关键词 登陆台风 中尺度强对流系统 对流对称不稳定 湿位涡 倾斜涡度发展

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关于业务上应用条件对称不稳定相关问题的讨论 被引量：12

11

作者 章丽娜 周小刚 夏扬 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期824-832,共9页

条件对称不稳定(CSI)理论常常被用来作为倾斜对流的发展机制之一,在业务上常用来解释与锋面相联系的一条或多条中尺度雨带、雷达图像上观测到的带状雨带的成因等。条件对称不稳定的诊断包括CSI斜率判据、斜升对流有效位能(SCAPE)、湿对... 条件对称不稳定(CSI)理论常常被用来作为倾斜对流的发展机制之一,在业务上常用来解释与锋面相联系的一条或多条中尺度雨带、雷达图像上观测到的带状雨带的成因等。条件对称不稳定的诊断包括CSI斜率判据、斜升对流有效位能(SCAPE)、湿对称不稳定(MSI)、相当位涡(EPV)等判据。业务预报人员存疑较多的问题是这些方法是否具有一致性并在业务上如何使用。针对上述问题,首先通过与业务预报人员较熟悉的条件不稳定类型作类比,来说明条件对称不稳定两种判据与条件不稳定两种判据的相似性。但在业务使用上,判别条件对称不稳定时多使用CSI斜率判据,即等动量面的坡度大于等位温面坡度而小于等湿球位温面坡度。由于条件对称不稳定通常出现在大气处于几乎饱和的情况下,此时的CSI斜率判据则演变为湿对称不稳定判据,即等动量面坡度小于等湿球位温面坡度。为判别相当位涡与湿对称不稳定判据是否具有一致性,文中的推导和实例分析均表明,二维相当位涡实际上是湿对称不稳定判据的另一种表现形式,但是湿对称不稳定判据需主观去比较等相当位温面与等动量面斜率大小,而二维相当位涡则可通过其是否小于0进行客观判断。需注意的是,在与推导条件对称不稳定斜率判据相同的二维坐标下,相当位涡与湿对称不稳定判据才具有一致性,将相当位涡扩展到常规坐标下使用三维相当位涡作为湿对称不稳定判据是不可取的。 展开更多

关键词 条件对称不稳定斜率判据 斜升对流有效位能 湿对称不稳定 相当位涡

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中国东部夏季风雨带向北推进与条件对称不稳定的关系研究 被引量：7

12

作者 黄明策 CAO Zuohao 沈新勇 《大气科学》 CSCD 北大核心 2019年第5期943-958,共16页

利用1981~2010年欧洲中期天气预报中心(ECMWF)ERA-interim再分析资料和中国741站日降水资料,分析了中国东部夏季风雨季期间,条件对称不稳定(CSI)与季风雨带季节性向北推进的关系。结果表明,逐月强降水距平场显示了雨带强降水中心自华南(... 利用1981~2010年欧洲中期天气预报中心(ECMWF)ERA-interim再分析资料和中国741站日降水资料,分析了中国东部夏季风雨季期间,条件对称不稳定(CSI)与季风雨带季节性向北推进的关系。结果表明,逐月强降水距平场显示了雨带强降水中心自华南(4~6月)先北跳到江淮(5~7月),再到华北(7~8月)的季节性进程,特别是7~8月强降水距平场具有'北多南少'分布特征,与对应的平均雨量场相比,其表征雨带季节性北跳现象更显著。与雨带强降水中心季节性变化一致,大气负湿位涡通量中心亦先在华南停滞(4~6月)、然后移到江淮(5~7月),最后到达华北(7~8月)。在垂直方向上,CSI区4、5及9月主要在925~600 hPa,而6~8月抬升到700~600 hPa,CSI区也很好地表征了夏季风北进加强、南撤减弱以及所伴随的雨带变化趋势。在春末夏初,夏季风建立初期的华南、江淮雨季集中期,热成风(垂直风切变)作用对倾斜对流有效位能(SCAPE)的贡献占绝对优势,盛夏的华北雨季集中期则相反,浮力作用项(CAPE)占主要作用;同时,热成风作用项的季节分布与强降水中心季节变化一致,但浮力作用项却没有这种变化关系。条件性湿位涡通量指数(CMF index)可指示雨带强降水异常区。 展开更多

关键词 季风雨带 强降水 湿位涡通量 条件对称不稳定 对流有效位能 倾斜对流有效位能

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阿克苏北部暴雨和冰雹湿位涡对比诊断分析 被引量：12

13

作者 杨莲梅 杨涛 《气象》 CSCD 北大核心 2005年第9期13-18,共6页

应用湿位涡理论,分别对阿克苏北部2次暴雨和冰雹过程进行诊断分析。结果表明:θse面陡立易导致湿斜压涡度发展,形成θse陡峭密集区,密集区内暴雨和冰雹容易发生;850hPa MPV1<0和MPV2>0以及700hPa MPV1>0和MPV2<0,易产生暴雨... 应用湿位涡理论,分别对阿克苏北部2次暴雨和冰雹过程进行诊断分析。结果表明:θse面陡立易导致湿斜压涡度发展,形成θse陡峭密集区,密集区内暴雨和冰雹容易发生;850hPa MPV1<0和MPV2>0以及700hPa MPV1>0和MPV2<0,易产生暴雨,且MPV1和MPV2数量级相当,即正压过程与斜压过程同样重要。冰雹发生时850hPa MPV1>0和MPV2<0,由于影响系统的不同,700hPa MPV1和MPV2分布有所不同,但存在MPV1和MPV2的正负配置,有利于倾斜涡度发展。 展开更多

关键词 湿位涡 倾斜涡度 暴雨 冰雹 冰雹过程 诊断分析 阿克苏 北部 倾斜涡度发展 位涡理论

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2021年7月河南极端暴雨事件的位涡诊断和精细化预报 被引量：3

14

作者 郭丹妮 刘屹岷 +3 位作者 吴国雄 马婷婷 陈曦 林先建 《大气科学》 CSCD 北大核心 2023年第2期534-550,共17页

2021年7月17~22日,河南省发生一次大范围极端暴雨事件。本文利用ERA5再分析资料,基于湿位涡和倾斜涡度发展理论对此次暴雨过程进行诊断分析,并考察高分辨率全球模式天机系统及欧洲中期天气预报中心业务预报系统对此次降水过程的预报能... 2021年7月17~22日,河南省发生一次大范围极端暴雨事件。本文利用ERA5再分析资料,基于湿位涡和倾斜涡度发展理论对此次暴雨过程进行诊断分析,并考察高分辨率全球模式天机系统及欧洲中期天气预报中心业务预报系统对此次降水过程的预报能力。结果表明此次事件是中高—低纬系统相互作用、协同影响的结果。18~19日,来自中高纬度的高湿位涡沿倾斜的湿等熵面自对流层中高层向下入侵,降温和相对湿度增加,导致河南省西北部高涡度带的形成及对流层低层倾斜湿等熵面在河南省北部建立。20日受低纬台风的影响南风增强,沿倾斜湿等熵面的上滑运动增强,导致相对涡度迅猛发展,强降水发生。天机系统对此次强降水过程的预报能力较欧洲中期天气预报中心的业务预报系统好,能为业务部门提前发布预警信号提供科学支撑。湿位涡和倾斜涡度发展理论是暴雨的诊断及预报的有力理论基础,在再分析资料及模式预报数据中与降水强度、降水落区及雨带的移动均有很好的对应。 展开更多

关键词 暴雨 中高—低纬相互作用 高分辨率模式 湿位涡 倾斜涡度发展

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