湿位涡在台风远距离突发性暴雨过程中的应用分析.pdf

湿位涡在台风远距离突发 性暴雨过程中的应用分析 井喜 贺文彬 马锋 陕西省榆林市气象局 榆林 719000 提 要 应用湿位涡理论 对2002年7月4~5日发生在陕北子长两次突发性暴雨过程进行了诊断和分析 结果 表明: 陕北的突发性暴雨和台风的活动有密切关系 当台风在我国东部沿海向西北方向前进时 从台风北 -1 侧到陕北形成 6 8ms东南气流 陕北对流层低层对流不稳定能量迅速增值 西风带和副热带系统的相 互作用 使得陕北对流层中层倾斜涡度显著发展,形成很强的上升运动 暴雨前在850hPa和700hPa等压 面上 暴雨区上游1 3个经距处形成MPV=-2中尺度强对流不稳定核心区和MPV等值线密集区的耦合,耦 1 2 合区是强对流云团初始发生地 对暴雨的发生发展有指示意义 暴雨期间MPV在500hPa等压面上形成次天 2 气尺度类似 系统 暴雨出现在 系统左拐点和右拐点形成的夹挤处 关键词 湿位涡 台风 突发性暴雨 引言 2002年7月4~5日 青藏高原东北侧的陕西北部连续两天出现突发性暴雨 延安北部 的子长县4日降水量达到195.3mm同时伴有冰雹和大风 5日降水量达到116mm由于暴 雨历时短 强度大 引起山洪爆发 河水泛滥 造成当地百年不遇的特大洪涝 直接经济损 失达亿元 以下简称02.7暴雨 经研究发现 陕西北部的突发性暴雨和台风的活动密切相 关 当台风在我国东部沿海朝西北方向前进时 台风北侧的东南低空急流带着充沛的水汽进 入陕西北部地区 同时随着台风活动 影响陕北的东南低空急流强弱及其位置发生变化 急 流左侧影响陕北的低值系统强弱及其位置随之发生变化 湿位涡是能同时表征大气动力 热 [2] [3] 力和水汽性质的综合物理量,近年来已被广泛应用于江淮梅雨锋暴雨 华南暴雨 台风 [4] 暴雨 的诊断研究 并得到一些有意义的结论 本文以上述两次暴雨过程为例 探讨湿位涡 及倾斜涡度发展与陕北台风远距离突发性暴雨发生发展的关系 1湿位涡及倾斜涡度发展理论 忽略 的水平变化 p坐标下湿位涡 MPV守恒方程为 qe v qe u qe MPV=-g( +f) +g -g =常数 p p p x p y 将其写成分量形式 qe MPV=-g( +f) 1 p p v qe u qe MPV= g -g 2 p x p y qe 其中MPV为湿正压项 表示惯性稳定性 +f和对流稳定性 -g 的作用 在 1 p p 北半球大气对流不稳定时MPV0 若大气对流稳定时MPV0MPV为湿斜压项 包含了湿 1 1 2