發(fā)布時(shí)間：2020-11-22 01:31

　　 在引發(fā)我國(guó)東部地區(qū)夏季降水的天氣系統(tǒng)中,青藏高原低渦扮演著十分重要的角色。高原低渦不僅是高原地區(qū)夏季的降水系統(tǒng),在一定的環(huán)流形勢(shì)配合下,一些高原低渦能夠發(fā)展加強(qiáng)并東移出高原,導(dǎo)致高原下游我國(guó)東部地區(qū)出現(xiàn)暴雨等災(zāi)害性天氣過程。位渦作為一種能夠綜合反映大氣動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)性質(zhì)的物理量,被廣泛應(yīng)用于天氣系統(tǒng)的診斷與分析中。2016年6月28日至7月1日在我國(guó)副熱帶地區(qū)發(fā)生了一次青藏高原低渦形成、發(fā)展及東傳引發(fā)長(zhǎng)江中下游地區(qū)暴雨天氣的過程。本文在位渦理論框架內(nèi),利用MERRA2再分析資料和TRMM降水資料對(duì)該過程進(jìn)行診斷分析,探究了本次過程中高原低渦形成和發(fā)展的物理機(jī)制,及其東移出高原后對(duì)下游地區(qū)大尺度動(dòng)力背景的影響,得到的主要結(jié)論如下:(1)夏季青藏高原地表加熱具有強(qiáng)烈的日變化,高原地表加熱由白天感熱加熱源到夜間輻射冷卻源的轉(zhuǎn)變直接影響高原上空非絕熱加熱率的垂直梯度,使高原近地層白天有位渦耗散,夜間有位渦制造,呈現(xiàn)明顯的晝夜循環(huán)。當(dāng)夜間高原上空出現(xiàn)有積云凝結(jié)潛熱釋放時(shí),夜間的位渦制造將增強(qiáng),當(dāng)夜間制造的位渦不為白天的耗散所抵消時(shí),通常位渦制造的晝夜循環(huán)被破壞,高原低渦形成。(2)在高原低渦的快速發(fā)展階段,非絕熱加熱項(xiàng)對(duì)局地位渦的增長(zhǎng)起主要貢獻(xiàn)。由于此時(shí)高原低渦中心附近已有明顯的降水出現(xiàn),降水凝結(jié)潛熱加熱隨高度的急劇增加會(huì)造成低空位渦的劇烈增長(zhǎng),導(dǎo)致高原低渦迅速發(fā)展,此時(shí)地表加熱場(chǎng)的日變化對(duì)其影響較小。(3)隨著低渦系統(tǒng)的持續(xù)東移,移出高原的位渦中心可導(dǎo)致長(zhǎng)江中下游地區(qū)對(duì)流層中層出現(xiàn)正的緯向位渦平流、低層出現(xiàn)負(fù)的經(jīng)向位渦平流,降水中心附近出現(xiàn)位渦平流隨高度增加的大尺度動(dòng)力背景,有利于垂直上升運(yùn)動(dòng)的發(fā)展。
【學(xué)位單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：P458.121.1
【部分圖文】：

(b)對(duì)截面積 不變的流柱，以質(zhì)量為權(quán)重的位渦的增加（減少）必伴有以 為權(quán)重的絕對(duì)渦度的增加（減少）。圖 2.2.1 為大氣環(huán)流對(duì)外部熱源 Q 的熱力適應(yīng)發(fā)展過程示意圖�？紤]靜力穩(wěn)定的靜止大氣中有 3 個(gè)水平分布的等熵面，在區(qū)域 中，非絕熱加熱 Q 在下層( 1~ 2)中由 0 增加到 Q，在上層( 2~ 3)中由 Q 遞減至 0（圖 2.2.1a）。取 1面為地面，此時(shí)在氣柱中將發(fā)生如下兩個(gè)過程：(a)熱力過程：圖 2.2.1b 中 2面上的加熱使得此處的等熵面由 A 點(diǎn)下降至 1點(diǎn)，由（2.9）式可得靜力穩(wěn)定度和位渦在下層增加，在上層減小。同時(shí)低層變薄，質(zhì)量減�。桓邔釉龊�，質(zhì)量增大。在流場(chǎng)不變的情況下，質(zhì)量的變化抵償了位渦的變化。(b)動(dòng)力過程：因副熱帶地區(qū) Burger 數(shù)大，溫度平流作用較弱，熱力學(xué)方程可表示為： 2 ≈ 。當(dāng)質(zhì)點(diǎn)在 A 處受熱上升，有底層輻合、高層輻散。根據(jù)（2.9）式，低層有氣旋式渦度發(fā)展，高層有反氣旋式渦度增長(zhǎng)，流場(chǎng)因此向加熱場(chǎng)適應(yīng)。

圖 3.3 2016 年 6 月 27 日 12 時(shí)-7 月 1 日 15 時(shí)(a) 500hPa 低渦中心的移動(dòng)路徑；(b) 500hPa 低渦中心的強(qiáng)度(折線，單位：PVU，1PVU=10-6K m2s-1kg-1) 和低渦中心附近 1°×1°面積平均降水(直方圖，單位：mm h-1)。三個(gè)藍(lán)色陰影區(qū)分別表示高原低渦形成階段和低渦中心的快速發(fā)展階段及高原低渦影響下游地區(qū)降水階段。3.3 大尺度環(huán)流背景天氣系統(tǒng)的移動(dòng)會(huì)受到環(huán)流形勢(shì)的制約，研究表明高層南亞高壓和高空西風(fēng)急流對(duì)高原低渦的移動(dòng)有所影響[41,44]。圖 3.4（a-c）給出了高原低渦形成時(shí)（6 月 27 日 18 時(shí)）、低渦移動(dòng)至高原東部時(shí)（6 月 29 日 12 時(shí)）及低渦影響下游地區(qū)降水時(shí)（7 月 1 日 06 時(shí)）200hPa 環(huán)流位勢(shì)高度場(chǎng)、風(fēng)場(chǎng)及高空急流的分布。高原低渦形成時(shí)(圖 3.4a)，200hPa南亞高壓呈東西向帶狀分布，高壓脊線位于 27°N 附近。在高壓的北側(cè)有一支東西向帶狀分布的西風(fēng)急流，有超過 50m/s 的急流核區(qū)。中緯度地區(qū)（32°N-55°N，86°E）有一脊線，高原低渦生成于脊線底部，南亞高壓北部，高空西風(fēng)急流入口區(qū)的偏西氣流中，

第三章 高原低渦影響廠長(zhǎng)江中下游地區(qū)暴雨天氣的過程斷開，靠近高原一側(cè)的急流范圍雖較低渦形成時(shí)的縮小，但仍，核區(qū)位置南壓了 2.5 個(gè)緯距。低渦此時(shí)位于南亞高壓脊前，的西北氣流中。高壓脊前的西北氣流有利于高層形成輻散環(huán)流用，而急流入口區(qū)存在直接力管環(huán)流，入口區(qū)的南側(cè)有暖空氣步加強(qiáng)高空輻散環(huán)流，有利于高原低渦的發(fā)展。7 月 1 日 06 時(shí)移，南亞高壓東部脊線北抬東伸。高原東部地區(qū)上空有一新的槽前的西南風(fēng)氣流中，高空急流的范圍有所減小。高原低渦此偏西氣流中，爾后將繼續(xù)東移直至到達(dá)洋面減弱消失。從以上的活動(dòng)與高空環(huán)流形勢(shì)與高空急流的變化有著密切的聯(lián)系。
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本文編號(hào)：2893902