设为首页
加入收藏
期刊导航
网站地图
首页
期刊
数学与物理
地球与环境
信息通讯
经济与管理
生命科学
工程技术
医药卫生
人文社科
化学与材料
会议
合作
新闻
我们
招聘
千人智库
我要投搞
办刊
期刊菜单
●领域
●编委
●投稿须知
●最新文章
●检索
●投稿
文章导航
●Abstract
●Full-Text PDF
●Full-Text HTML
●Full-Text ePUB
●Linked References
●How to Cite this Article
Advances in Geosciences
地球科学前沿
, 2016
,
6(3)
,
180-189
Published Online
June
2016
in
H
ans. http://www.hanspub.org/journal/ag
http://dx.doi.org/10.12677/ag.2016.63021
文章引用
:
钟利华
,
王琳
,
肖天贵
,
覃武
,
房玉洁
,
李勇
. “
威马逊
”
引发广西暴雨的等熵位涡与湿位涡变化特征
[J].
地
球科学前沿
, 2016,
6(3
):
180-189. http://dx.doi.org/10.12677/ag.2016.63021
Isentropic Potential Vorticity
and Moist
Potential Vorticity
’
s Variation
Characteristics
of Heavy Rain Caused
by
Rammasun in
Guangxi
Lihua
Zhong
1
,
Lin
Wang
2
, Tiangui
Xiao
2
, Wu
Qin
3
, Yujie
Fang
2
, Yong
Li
1
1
Guangxi Meteorological Science and Technology Service Center,
Nanning Guangxi
2
College of Atmosphere Science,
Chengdu University of Information Technology,
Chengdu
Sichuan
3
Guangxi Meteorological Bureau,
Nanning
Guangxi
Received
:
May
24
th
, 2016;
acce pted
: Jun.
17
th
, 2016; published: Jun.
20
th
, 2016
Copyright © 2016
by authors and
Hans Publishers
Inc.
This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY).
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract
This paper aims at analyzing the variation
characteristics of IPV
and
MPV
of rainstorm in Guangxi
,
which is triggered by the super typhoon Rammasun
(1409)
, by analyzing the precipitation data
from automatic station in Guangxi area and reanalyzing the data
of NCEP/NCAR
(National Centers
for Environment Prediction/National Center
for Atmosphere Research).
Isentropic potential vor-
ticity
(IPV)
and
m
oist
p
otential
vorticity (
MPV
)
characteristics of
the
rainstorm
in Guangxi
are
analy
zed,
which is
triggered by super typhoon Rammasun
(1409).
The conclusions are as follows
:
The strong convection rainstorm weather
i
s affected by
w
arm and moist air
convergence w
hich
contributes
to the development of ascent movement.
Water vapor is mainly transported from
the
Bay of Bengal,
the South China Sea and
the
Western Pa
cifi c.
The calculation of IPV shows that IPV
from the upper layer
is
larger than
the
lower layer,
and IPV of the
typhoon c
enter is the
maximum.
When Rammasun
is
strong typhoon,
the
rain
storm center locate
s
at the center of the potential
vorticity
and
airflow con
vergence
in the next
6 h
ours; while Rammasun’s intensity decrease
s
as
t
ropical
storm,
the
rainstorm
center
lies in the right side of the center of IPV
in the next
6 h
ou rs
.
According to the results of the analysis of
MPV
,
rainstorm
center
is likely to occur
in
negative
MPV
1
region. It
i
s
ad vantageous
to the development of rainstorm that
MPV
1
is
“
positive at upper and
negative at low
”
in the low troposphere. The center of typhoon has a very good correspondence
with the center of big value of
MPV
1
.
MPV
2
, “
negative at upper and posi
tive at low
”, i
s benefited
for
the increasing of precipitation in the low troposphere.
When
MPV
1
<
0 and
MPV
2
>
0,
the future
rainstorm center will probably happen.
Negative
MPV
1
and
negative
MPV
2
are
good for in
creasing
of precipitation in the
next
6 h
ours
and also heavy rain center
will
happen
.
钟利华
等
181
Keywords
The Rammansun Typhoon, Guangxi
Stormy
, Isentropic
Potential Vorticity
, Moist
Potential
Vorticity
“威马逊”引发广西暴雨的等熵位涡与湿位涡
变化特征
钟利华
1
,王
琳
2
,
肖天贵
2
,覃
武
3
,
房玉洁
2
,李
勇
1
1
广西壮族自治区气象服务中心,
广西
南宁
2
成都信息工程学院大气科学学院,四川
成都
3
广西壮族自治区气象局,广西
南宁
收稿日期:
2016
年
5
月
24
日;录用日期:
2016
年
6
月
17
日;
发布日期:
2016
年
6
月
20
日
摘
要
本文运用
NCE
P/NCAR 1
˚
× 1
˚
再分析资料,结合广西区域自动气象站降水资料,对超强台风
“
威马逊
”
(1409)
引发广西暴雨天气的等熵位涡与湿位涡
变化
特征进行了分析,结果表明:此次台风暴雨是由东南
气流带来的高温高湿水汽在台风外围强辐合上升作用下产生的对流性强降雨,水汽主要来自孟加拉湾、
南海以及西太平洋。由等熵位涡分析可知,台风中心位涡值最大,高层位涡值大于低层位涡值。
“
威马
逊
”
为强台风时,未来
6 h
暴雨中心位于位涡中心气流辐合处,其强度减弱为热带风暴后,未来
6 h
暴雨
中心则位于位涡中心右侧。由湿位涡分析可知,
“
威马逊
”
暴雨中心多位于
MPV
1
< 0
区域内,对流层低
层
MPV
1
“
上正下负
”
配置有利于暴雨的发生发展,台风中心与
MPV
1
大值中心对应。对流层低层
MPV
2
“
上负下正
”
配置有利于降水的增幅,
MPV
1
< 0
且
MPV
2
> 0
的区域对未来
6 h
暴雨中心有较好的指示性,
MPV
1
< 0
且
MPV
2
< 0
叠加对于未来
6 h
降水有增幅效果,同样易出现暴雨中心。
关键词
“
威马逊
”
台风,广西暴雨,等熵位涡,湿位涡
1.
引言
台风的出现往往伴随着狂风暴雨,广西
发生的
多次暴雨过程都与台风登陆密不可分。
2014
年第
9
号
“威马逊”台风来势汹汹引发了广西地区的大暴雨甚至是特大暴雨。郑艳等
[1]
研究了“威马逊”台风的
强度和降水特征指出高层辐散与低层辐合、弱环境风垂直切变和适宜的海面温度加之深厚的暖涡是其在
近海加强的原因。陈见等
[2]
进而从强度变化、环流形势、海温、地形以及动能收支五方面对“威马逊”
与“维达”两次台风进行对比研究。位涡理论被广大学者应用于暴雨研究,范学峰
[3]
对
“
海棠
”
台风、
刘峰等
[4]
对
“
莫拉克
”
台风、黄亿等
[5]
对
“
卡努
”
台风进行了湿位涡、等熵位涡诊断分析,指出倾斜涡
度发展
(
SVD
)
是暴雨产生和加强的重要机制之一、湿位涡正压项、斜压项小于零的区域重合有利于产生强
钟利华
等
182
降水、等熵位涡能清楚刻画出台风及周围环境的位涡变化。范学峰、席世平
[6]
对
“
艾利
”“
海棠
”
两次
台风对河南地区降水产生的湿位涡进行了对比分析。王宏、戴廷仁
[7]
[8]
利用湿位涡理论对河北、辽宁地
区的一次暴雨过程进行诊断得出湿位涡大值区与强降水区相一致,对流层低层正位涡的扰动有助于强对
流天气的发生。文献
[9]
-
[1
3]
根据湿位涡理论对暴雨天气进行分析发现湿位涡诊断对暴雨的发生具有前瞻
性。因此,本文利用等熵位涡、湿位涡诊断量进行诊断分析,揭示超强台风
“
威马逊
”
登陆后的台风暴
雨中心与各个诊断量的关系,为今后台风暴雨的预报提供参考。
2.
资料和方法
2.1.
资料
资料来源为
N
CEP/NCAR
1
˚
× 1
˚
再分析资料
,降雨量实况资料来自广西自动气象观测站。
2.2.
方法
2.2.1
.
等熵位涡
等熵位涡是位涡分析方法中最常用的一种方法,在等位温面上分析等位涡线,结合热力和动力参数
来反映出天气发生的环境场。等熵位涡计算方法如下:
( )
1
P gf
p
αθ
θ
ξθ ξ
ρ
∂
=⋅∇≈ −+
∂
(1)
公式
(1)
中:
α
ξ
为三维绝对涡度,
θ
ξ
为等熵面上相对涡度的垂直分量,
ρ
为气体密度,
θ
为位温,
α
为
比容。等熵面上高值位涡区域与气旋性环流相对应,低值位涡区域与反气旋性环流相对应。
2.2.2
.
湿位涡
水汽在台风暴雨中起到的作用不容忽视,湿位涡这一概引进相当位温
e
θ
代替位温
θ
,得到湿位涡,
湿位涡除了结合了动力和热力参数,还考虑了水汽的作用。从动力、热力、水汽和降水的关系展开研究,
有利于揭示台风暴雨发生、发展的物理机制。
湿位涡的表达式为:
( )
MPV
eee
p
vu
gf gg
p px py
θθθ
ζ
∂∂∂
∂∂
=−+ +−=
∂∂∂∂∂
常数
(2)
( )
1
MPV
e
p
gf
p
θ
ζ
∂
=−+
∂
(3)
2
MPV
ee
vu
gg
px py
θθ
∂∂
∂∂
= −
∂∂ ∂∂
(4)
其中,
1
MPV
为正压项,表示惯性稳定性
( )
p
f
ζ
+
和对流稳定性
e
p
θ
∂
∂
,当
( )
p
f
ζ
+
> 0
和
e
p
θ
∂
∂
< 0
,
1
MPV
>
0
,具有惯性稳定性和对流稳定性;
2
MPV
为斜压项,
ee
vu
gg
px py
θθ
∂∂
∂∂
−
∂∂ ∂∂
包含了湿斜压性和风的垂直切
变。表明在无摩擦、湿绝热大气中,系统涡度的发展由大气层结稳定度、斜压性和风的垂直切变等因素
所决定。
3.
台风概况及水汽来源
“威马逊”于
2014
年
7
月
19
日
7
时
10
分前后在防城港市光坡镇沿海第三次登陆,登陆时中心附近
钟利华
等
183
最大风力为
48
米
/
秒
(
15
级,强台风级
)
。“威马逊”在广西登陆后向西北方向移动,
19
日
9
时在防城港
市防城区减弱为台风,
16
时在崇左市龙州县减弱为强热带风暴,两小时后减弱为热带风暴。“威马逊”
是建国后有台风记录以来进入广西的最强台风;也是台风以上级别在广西滞留时间最长
(9
小时
)
的台风。
“威马逊”带来的强风暴雨给广西带来严重灾情,据不完全统计,截止
7
月
23
日,其造成的直接经济损
失达
138.4
亿元
(
图
1)
。
“威马逊”给广西带来了持续性暴雨,充足的水汽输送是持续性暴雨
维持的重要因素,
一般来说,
850
hPa
上的水汽通量分布与暴雨落区对应最好。在此次台风暴雨过程中,可以看见一条明显的水汽输送
带,越赤道气流经非洲东部到达阿拉伯海经孟加拉湾、南海后向华南输送,水汽通量中心最大值达到
27
g
∙
cm
−
1
∙
hPa
−
1
∙
s
−
1
,暖湿气流形成汇聚往降水区域输送提供水汽
(
图
2)
。
Figure
1.
The observed track of super typhoon Rammasun
(from http://www.wztf121.com/history.html)
图
1.
1409
号台风“威马逊”路径实况图
(
来自温州台风网
)
Figure
2.
Distribution of
average vapor flux
at
850 hPa
during 20
:00 BT 18
to 20
:00 BT 20
July
2014 (color shaded,
vapor flux
≥
9
g∙cm
−
1
∙
hPa
−
1
∙
s
−
1
)
图
2.
2014
年
7
月
18
日
20
时
~20
日
20
时
850
hPa
平均水汽通量场
(
彩色阴影,水汽通量
≥
9 g
∙
cm
−
1
∙
hPa
−
1
∙
s
−
1
)
钟利华
等
184
4.
干湿位涡变化特征
4
.1.
等熵位涡分布特征
田秀霞等
[14]
、吴蓁等
[15]
采取等熵位涡方法研究了西南涡暴雨、台风暴雨过程中的位涡与雨带的对
应关系指出等熵位涡的大值带与降水区对应较好,异常中心的出现具有指示效果。因此,根据文献
[16]
提供的等熵位涡计算方法,分别计算了代表大气高低层的
335
K
和
310
K
两个等熵面
。
有研究指出
[16]
-
[18]
台风的移动与等熵位涡的变化有着密切的关系,
位涡值的
分布一般是高层大于低层,高纬度大于低纬度,
位涡中心对应气旋中心。但对于台风系统来说,高层位涡大于低层位涡,台风中心的位涡值大于外围气
流的位涡值。当台风强度为强台风时,气流辐合中心和台风中心重合,台风中心位于等熵位涡中心的右
下侧,当台风强度逐渐减弱后,气旋中心与等熵位涡高值中心重合,而位于气流辐合中心的右上侧。
19
日
08
时,气流辐合区中心位涡值达到
4.0
PVU
,
未来
6 h
大暴雨中心位于桂南地区流线辐合的区域
(
图
3(a))
;
20
时,随着台风离开广西,位涡中心值骤降到
2.0
PVU
,台风强度减弱为
9
级,
6 h
暴雨中心位于
广西中西部地区,等熵位涡大值中心的右侧
(
图
3(b))
;
20
日
02
时,台风强度为热带风暴,中心值继续下
降降到
1.
6
PVU
,暴雨中心位于位涡中心右侧的广西西部
(
图
3(c))
;
20
日
08
时,台风停编位后,位涡中
心也由
原来的单位涡中心分裂成南北相向的双位涡中心,气流辐合中心与位涡中心不一致
,此时未来
6 h
降雨量已经明显减小
(
图
3(d))
。
355
K
等压面
情况
与
310
K
基本一致,只是高层等熵位涡中心值大
于低层
(
图
4)
。
以上分析表明:台风中心位涡值为最大,当台风强度减弱位涡中心值也减弱,高层位涡值大于低层
位涡值。当台风强度为强台风时,气流辐合中心和台风中心重合,台风中心位于等熵位涡中心的右下侧,
未来
6 h
大暴雨中心位于气流辐合区。当台风强度减弱为热带风暴,台风中心与等熵位涡高值中心重合,
而位于气流辐合中心的右上侧,
6 h
大暴雨中心位于位涡右侧。说明台风强度对于未来
6 h
大暴雨中心存
在影响。
4
.2.
湿位涡分布特征
根据文献
[19]
得知湿位涡
(
MPV
)
概念引进了大气中两种不稳定机制,即将对流不稳定和湿斜压性对称
不稳定联系在一起,并提供了不稳定判别机制,分析湿位涡这一综合物理量分布特征及其对暴雨的指示
性。
由湿位涡的定义可知,
MPV
=
MPV
1
+
MPV
2
。其中,
MPV
1
是正压项,
MPV
1
>
0
,表示大气对流稳
定,
MPV
1
<
0
,表示大气对流不稳定,
MPV
2
是斜压项,与风的垂直切变和相当位温的水平梯度相关,
表征了大气斜压性的发展
[19]
,负值绝对值越大,大气的斜压性越强,利于降水的产生,所以需关注
MPV
1
<
0
的区域以及
MPV
2
<
0
的区域。从湿位涡分布
(
图
5(a))
可见,当台风以强台风强度登陆时,
MPV
1
的一
个负值中心位于广西北海市,同时广东沿岸存在一个较小的负值中心,
MPV
1
最大值区域沿东北西南走向
呈对称“蝶形”分布,台风中心位于
MPV
1
正负值密集交界处,未来
6 h
暴雨中心大都位于
MPV
1
>
0
且
MPV
2
<
0
处,
MPV
2
负值的出现表示大气斜压性增强,有利于降水的增幅
[4]
。
19
日
20
时,台风强度减
弱,广西沿海地区
MPV
1
<
0
的绝对值减弱,说明沿海地区对流不稳定减弱,预示着未来
6 h
的累计降雨
量减小;随着台风向西北移动,广西大部地区受正压项的负值区域控制,暴雨中心向北扩展,未来
6 h
暴雨中心大部分位于
MPV
1
<
0
,
MPV
2
>
0
的区域,说明对流不稳定的作用强于大气的斜压性起主导作用
(
图
5(b))
。
20
日
02
时,台风中心离开广西进入云南境内,台风强度继续减弱,暴雨中心位于广西西部,
绝大部分暴雨中心位于
MPV
1
<
0
且
MPV
2
<
0
的区域,有利于降水的增幅
(
图
5(c))
。台风停编后未来
6 h
的降雨量明显减弱降为大雨级别,对流不稳定区移出广西地区,该区域降水即将宣告结束
(
图
5(d))
。
钟利华
等
185
Figure 3.
310
K isentropic potential vorticity (black lines,
unit: PVU
(10
−
6
m
−
2
∙
K
∙
kg
−
1
∙
s
−
1
)),
streamline
(green lines with
vector) and 6
-hours
accumula ted precipitation fo rm AWS
(color shaded, precipitation
≥
12
mm,
“”
marks the position of
typhoon center).
(a)
08:00 BT 19,
(b)
20:00 BT 19,
(c)
02:00 BT 20,
(d) 08:00 BT 20
图
3.
310K
等熵面上的位涡
(
黑色实线,单位:
PVU
(10
−
6
m
−
2
∙
K
∙
kg
−
1
∙
s
−
1
))
、流场
(
绿色矢线
)
分布与未来
6 h
累计实况
降水
(
彩色阴影,降水量大于
12
mm
,为台风中心所在位置
)
。
(a) 19
日
08
时,
(b) 19
日
20
时,
(c) 20
日
02
时,
(d)
20
日
08
时
钟利华
等
186
Figure
4.
335 K isentropic
potential vorticity (black lines,
unit:
PVU
(10
−
6
m
−
2
∙
K∙k g
−
1
∙
s
−
1
)),
streamline
(green lines with
vector) and 6
-hours
accumulated
precipitation form
AWS
(color shaded,
precipitation
≥
12
mm,
“”
marks t
he
position of
typhoon center).
(a)
08:00 BT 19
, (b)
20:00 BT 19
,
(c)
02:00 BT 20
,
(d) 08:00 BT 20
图
4.
335 K
等熵面上的位涡
(
黑色实线,单位:
PVU
(10
−
6
m
−
2
∙
K∙ kg
−
1
∙
s
−
1
))
、流场
(
绿色矢线
)
分布与未来
6 h
累计实况
降水
(
彩色阴影,降水量大于
12
mm
,为台风中心所在位置
)
。
(a) 19
日
08
时,
(b) 19
日
20
时,
(c) 20
日
02
时,
(d)
20
日
08
时
Figure 5.
Moist potential vorticity at 850 hPa
(contour
lines,
MPV
1
,
color shaded
,
MPV
2
,
unit
:
1PVU
= 10
−
6
m
−
2
∙
K∙k g
−
1
∙
s
−
1
,
“”
marks the position of typhoon center). (a)
08:00 BT 19,
(b)
20:00 BT 19,
(c)
02:00 BT 20,
(d) 08:00 BT 20
图
5.
850
hPa
湿位涡
(
等值线为
MPV
1
、阴 影 为
MPV
2
,单位:
1PVU
= 10
−
6
m
2
∙
s
−
1
∙
K
∙
kg
−
1
∙
s
−
1
, 为台风中心所在位置
)
。
(a) 19
日
08
时,
(b) 19
日
20
时,
(c) 20
日
02
时,
(d) 20
日
08
时
)
以上分析表明,此次台风暴雨发生的机制是前期广西高温天气储备了一定不稳定能量,受台风低气
压及其外围的东南暖湿气流作用,不稳定能量得以释放。暴雨中心有的出现在
MPV
1
<
0
且
MPV
2
<
0
区
钟利华
等
187
域,有
的出现在
MPV
1
<
0
且
MPV
2
>
0
区域,更有暴雨中心出现在
MPV
1
>
0
,
MPV
2
<
0
的区域。说明
正压项的负值区对强雨带的落区和移动有指示作用,但并不是所有满足
MPV
1
<
0
的区域一定会产生强降
水,
MPV
2
<
0
的区域也存在,
(
图
5(c))
中结果与刘峰等人指出的
MPV
1
<
0
和
MPV
2
<
0
的叠加更易产生
强降水以及
MPV
2
出现负值区,大气斜压性增强,有利于气旋性涡度的发展,大气辐合上升运动加强,
使降水增幅的结论相一致
[4]
。强降雨的产生必须满足充分的水汽供应,加之强烈的上升运动,不稳定能
量的存储和释放并持续较长的时间。
在分析了湿位涡水平分布的基础上,下面研究湿位涡垂直分布与暴雨落区的指示意义。由图
6
给出
了
MPV
1
沿
23
˚
N
的垂直剖面图可知
19
日
08
时
(
图
6(a))
,台风登陆广西境内后,
1000~900
hPa
为
“
−
”
值
区,
900~750
hPa
为
“
+
”
值区,
750
hPa~600
hPa
为负值区,以上为正值区。从高层到低层呈
“
+
−
+
−
”
的
形势分布,正值中心
1.0
PVU
位于
450
hPa
,负值中心
−
0.8
PVU
位于
650
hPa
为对流不稳定区,这种高低
空的正负中心的叠加对位势不稳定能量的存储和释放十分有利,为台风暴雨的发展提供了有利条件
,暴
雨中心出现在这种高低位涡配置下。
19
日
20
时台风西行强度减弱为热带风暴,台风中心随着高低空
MPV
1
的大值中心整体向西移,原来对流层低层的负值区转为正值区,范围延伸到
900
hPa
和之前的正值区域
连贯打通,对流高度降低,为对流稳定区,与
1000
hPa~900
hPa
依旧为
MPV
1
<
0
的区域相互作用,有利
于暴雨的产生
。暴雨中心位于对流层低层“正负”配置下,
这与李生艳等
[20]
的研究结果一致
(
图
6(b))
。
当台风强度为热带风暴继续西 行时高 低层的大值位 涡中心 也相应 移动
(
图
6(c))
,对流稳定区维持在
850
hPa
存在能量不稳定扰动,
整体向西倾斜,暴雨中心位于台风中心的右侧。台风减弱为热低压并停止编
号之后,
700
hPa
以下为
MPV
1
的负值区控制,其上为正值区,在高低空正负值叠加的区域出现了小到大
雨
(
图
6(d))
。分析表明:台风移动路径和
MPV
1
高低空正负值中心移动相一致,湿位涡正压项对流层低层
空正负中心的配置是有利于暴雨发生的形势,但并不是这种配置就一定会产生暴雨中心。
由于
MPV
2
的量级比
MPV
1
小一个量级,
MPV
分布与
MPV
1
分布类似,但是由于
MPV
2
反应的是大
气斜压性,其负值的绝对值越大,表明大气的斜压性也就越强,在暴雨发展过程中,低空倾斜涡度发展
十分活跃
[19]
。
19
日
08
时,由于受地形的影响,低层的斜压项呈西北东南走向,
900
hPa
以下
MPV
2
>
0
,
900~800
hPa
其值
小于
0
,暴雨中心位于
MPV
2
“
上负下正
”的
形势下
(
图
7(a))
。
19
号
20
时,原来正值中
心转为负值中心,负值中心转为正值中心,暴雨中心转变为位于
MPV
2
“
上正下负
”
的配置下,降水强
度减弱
(
图
7(b))
。
20
日
02
时,
MPV
2
的正值伸展到
750
hPa
,其上为
MPV
2
负值所控制,
6 h
暴雨中心相
对前
6 h
暴雨中心强度增大,说明
对流层下层
MPV
2
“
上负下正
”
有利于暴雨的增幅
(
图
7(c))
。台风减弱
为热带低压停编后,整个广西对流层中高层出现了大片的
MPV
2
负值区,广西中西部
低层
M PV
2
出现了
正值区域,降雨减小趋于结束
(
图
7(d))
。
5.
结论
对超强台风
“
威马逊
”
引发广西暴雨天气的等熵位涡与湿位涡变化特征进行了诊断分析,得出以下
几点结论:
1)
此次暴雨是台风东南气流携带的高温高湿水汽在台风外围的强辐合上升作用下产生的对流性降
雨,水汽来源于孟加拉湾、南海以及西太平洋,越赤道气流、副热带高压南侧的东南气流对水汽的输送
提供了强劲的动力作用。
2)
通过等熵位涡分析揭示了台风及周边环境的位涡演变。强台风中心位于等熵位涡中心的右侧,热
带风暴中心与等熵位涡大值中心重合,中心位涡值最大,高层位涡值大于低层位涡,暴雨中心位于气流
辐合处。当台风强度减弱时,暴雨中心位于位涡中心的右侧。
3)
在此次台风暴雨
中,
MPV
1
的对流不稳定作用远大于大气的斜压性。暴雨中心多位于
MPV
1
<
0
钟利华
等
188
Figure 6.
The cross section of moist potential vorticity
(
MPV
1
)
along 23
˚
N (“
” marks
the position of typhoon center,
the
black shaded is terrain).
(a) 08:00 BT 19,
(b) 20:00 BT 19,
(c) 02:00 BT 20, (d) 08:00 BT 20)
图
6.
湿位涡
(
MPV
1
)
沿
23
˚
N
剖面图
(
为台风中心所在位置,底部阴影为地形高度
)
。
(a) 19
日
08
时,
(b) 19
日
20
时,
(c) 20
日
02
时,
(d) 20
日
08
时
Figure 7.
The cross section of
moist po tential vorticity
(
MPV
2
)
along 23
˚
N ( “
”
marks the position of typhoon center,
the
black shaded is terrain). (a)
08:00 BT 19,
(b) 20:00 BT 19,
(c) 02:00 BT 20,
(d) 08:00 BT 20
图
7.
湿位涡
(
MPV
2
)
沿
23
˚
N
剖面图
(
为台风中心所在位置,底部阴影为地形高度
)
。
(a) 19
日
08
时,
(b) 19
日
20
时,
(c) 20
日
02
时,
(d) 20
日
08
时
)
钟利华
等
189
区域内,对流层低层
MPV
1
“上正下负”的配置有助于暴雨发生发展,台风位置的改变与
MPV
1
整层的大
值中心移动相一致。
MPV
1
<
0
且
MPV
2
>
0
区域对于未来
6 h
暴雨中心具有指示性,
MPV
1
<
0
且
MPV
2
<
0
的叠加对于未来
6 h
的降水量有增幅效果,同样易产生暴雨中心。对流层低层
MPV
2
“上负下正”配置
有助于降水的增幅。
基金项目
广西科学研究与技术开发计划项目
(
桂科攻
1598017
-
15
)
。
参考文献
(References)
[1]
郑艳
,
蔡亲波
,
程守长
,
等
.
超强台风
“
威马逊
”(1409)
强度和降水特征及其近海急剧加强原因
[J].
暴雨灾害
, 2014,
33(4): 333-341.
[2]
陈见
,
孙红梅
,
高安宁
,
等
.
超强台风
“
威马逊
”
与
“
达维
”
进入北部湾强度变化对比分析
[ J ].
暴雨灾害
,
2014, 33(4):
392-400.
[3]
范学峰
.
“
海棠
”
台风远距离强降水分析
[J].
气象与环境科学
, 2007,
30(4): 30-33.
[4]
刘峰
,
丁治英
,
梁艳
,
等
.
“
莫拉克
”
台风暴雨过程中湿位涡场的演变特征
[J].
暴雨灾害
, 2011
,
30(2): 161-166.
[5]
黄亿
,
寿绍文
,
傅灵艳
.
对一次台风暴雨的位涡与湿位涡诊断分析
[J].
气象
,
2009
,
35(1): 65-73.
[6]
范学峰
,
席世平
.
湿位涡诊断分析在河南台风远距离降水中的应用
[J].
气象与环境科学
, 2012
,
35(2): 25-
32.
[7]
王宏
,
寿绍文
,
王万筠
,
等
.
一次局地暴雨过程的湿位涡诊断分析
[J].
自然灾害学报
,
2009
, 18(3): 129
-134.
[8]
戴廷仁
,
寿绍文
,
陈艳秋
,
等
.
辽宁地区一次暴雨过程成因的位涡诊断分析
[J].
自然灾害学报
, 2006
,
15(3): 31
-
36.
[9]
全美兰
,
葛权哲
,
吕志红
,
等
.
“7.21”
北京特大暴雨的湿位涡诊断分析
[J].
中国农学通报
, 2014
,
30(8): 232-238.
[10]
屠妮妮
,
李跃清
.
一次引发川东暴雨的西南涡特征分析
[J].
干旱气象
, 2014
,
32(6): 962-971.
[11]
王伏村
,
许东蓓
,
王宝鉴
,
等
.
敦煌致洪暴雨的广义湿位涡分析
[J].
高原气象
, 2013
,
32(1): 145-155.
[12]
叶爱芬
,
李江南
,
徐永辉
,
等
.
珠三角一次暖区强降水过程湿位涡的演变特征
[J].
热带气象学报
,
2011, 27(2):
237-
243.
[13]
岳彩军
.
Q
矢量、螺旋度、位涡及位涡反演在台风暴雨研究中的应用进展
[J].
暴雨灾害
, 2014
,
33(3):
193
-201.
[14]
田秀霞
,
何丽华
,
陈笑娟
.
一次西南涡暴雨的等熵位涡特征分析
[J].
气象与环境学报
, 2014
,
30(6): 25-
30.
[15]
吴蓁
,
范学峰
,
郑世林
,
等
.
台风外围偏东气流中的暴雨及其等熵位涡特征
[J].
高原气象
, 2008
,
27(3):
584
-595.
[16]
丁一汇
,
马晓青
.
2004/2005
年冬季强寒潮事件的等熵位涡分析
[J].
气象学报
, 2007
,
65(5):
695-707.
[17]
Hoskins, B.J.
, McIntyre
, M.E
. and
Robertson, A.W
.
(1985)
On the
Use
and
Significance
of
Isentropic Potential Vortic-
ity Maps.
Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society
,
111
,
877-946.
http://dx.doi.org/10.1002/qj.49711147002
[18]
杨贵名
,
毛冬艳
,
姚秀萍
.
“
强降水和黄海气旋
”
中的干侵入分析
[J].
高原气象
, 2006
,
25(1): 16-28.
[19]
吴国雄
,
蔡雅萍
,
唐晓菁
.
湿位涡和倾斜涡度发展
[J].
气象学报
, 1995
,
53(4): 387-405.
[20]
李生艳
,
丁治英
.
“
碧丽斯
”
台风暴雨影响广西的湿位涡诊断分析
[J].
气象研究与应用
, 2007
,
28(1): 25-
28.
再次投稿您将享受以下服务:
1.
投稿前咨询服务
(QQ
、微信、邮箱皆可
)
2.
为您匹配最合适的期刊
3. 24
小时以内解答您的所有疑问
4.
友好的在线投稿界面
5.
专业的同行评审
6.
知网检索
7.
全网络覆盖式推广您的研究
投稿请点击:
http://www.hanspub.org/Submission.aspx