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2011年7月12—20日华北冷涡阶段性特征

郜彦娜 何立富

郜彦娜, 何立富. 2011年7月12—20日华北冷涡阶段性特征. 应用气象学报, 2013, 24(6): 704-713..
引用本文: 郜彦娜, 何立富. 2011年7月12—20日华北冷涡阶段性特征. 应用气象学报, 2013, 24(6): 704-713.
Gao Yanna, He Lifu. The phase features of a cold vortex over North China. J Appl Meteor Sci, 2013, 24(6): 704-713.
Citation: Gao Yanna, He Lifu. The phase features of a cold vortex over North China. J Appl Meteor Sci, 2013, 24(6): 704-713.

2011年7月12—20日华北冷涡阶段性特征

资助项目: 

公益性行业 (气象) 科研专项 GYHY200906003

详细信息
    通信作者:

    何立富, email: helifu@cma.gov.cn

The Phase Features of a Cold Vortex over North China

  • 摘要: 利用常规天气、地面危险天气报、自动站加密、NCEP/NCAR再分析资料等,对2011年7月12—20日持续9 d的华北冷涡过程阶段性特征进行分析。结果表明:冷涡过程降水主要分布在内蒙古东北部、华北和东北南部,发展阶段对流性强,多雷暴大风和冰雹,水汽来源于西南和东南气流,850 hPa上有强暖温度脊,高空急流较完整;减弱阶段以短时强降水为主,水汽来源于偏东气流;两阶段700 hPa以下为斜压,上升运动区主要位于东侧;发展阶段500 hPa为干区,南侧存在干空气侵入和θe梯度;减弱阶段整层相对湿度较大,θe锋区及不稳定度减弱。中层冷平流及中高层正涡度平流随高度增强是冷涡发展的主要因子,冷涡减弱是由低层冷平流进入冷涡中心、中层冷平流及中高层正涡度平流减弱共同影响所致。
  • 图  1  2011年7月12—20日500 hPa冷涡中心移动路径 (a) 及冷涡中心强度和冷中心强度日变化 (b)

    Fig. 1  The cold vortex center moving path (a) and daily variation of cold vortex center intensity and cold center intensity (b) from 12 July to 20 July in 2011

    图  2  冷涡发展阶段和减弱阶段500 hPa, 200 hPa, 850 hPa环流形势 (实线为高度场,单位:gpm; 虚线为温度场,单位:℃; 阴影为200 hPa水平风;850 hPa环流场虚粗线为温度脊,粗实线为切变线)

    Fig. 2  500 hPa, 200 hPa, 850 hPa geopotential height (solid line, unit:gpm), temperature (dash line, unit:℃), 200 hPa wind speed (the shaded), 850 hPa warm ridge (thick dash line), shear line (thick solid line) in the development stage and the weakening stage

    图  3  沿发展阶段 (a) 和减弱阶段 (b) 冷涡中心温度距平 (等值线,单位:℃; ) 和位势高度距平 (阴影) 的经向垂直剖面图

    Fig. 3  Meridional section of temperature anomaly (contour, unit:℃) and height anomaly (the shaded, unit:gpm) along the cold vortex center in the development stage (a) and the weakening stage (b)

    图  4  沿500 hPa冷涡中心发展阶段 (a) 和减弱阶段 (b) 经向风速 (等值线,单位:m/s) 垂直剖面图 (阴影为垂直上升区)

    Fig. 4  Vertical cross-section of meridional wind (black line, unit:m/s) along the cold vortex center in the development stage (a) and the weakening stage (b)(the shaded denotes ascending motion)

    图  5  沿500 hPa冷涡中心发展阶段 (a) 和减弱阶段 (b) 相对涡度的经向垂直剖面图 (等值线为涡度,单位:10-5s-1;阴影为正涡度)

    Fig. 5  Meridional cross-section of the relative vorticity (contour, unit:10-5s-1; the shaded denotes the positive value) along the cold vortex center in the development stage (a) and the weakening stage (b)

    图  6  沿500 hPa冷涡中心发展阶段 (a) 与减弱阶段 (b) 相对湿度的经向垂直剖面图 (单位:%)

    Fig. 6  Meridional cross-section of relative humidity (unit:%) along the cold vortex center at 500 hPa in the development stage (a) and the weakening stage (b)

    图  7  850 hPa冷涡发展阶段 (a) 和减弱阶段 (b) 水汽通量 (矢量, 单位:g/(cm·hPa·s)) 和水汽通量散度 (阴影, 单位:g/(cm·hPa2·s))

    Fig. 7  The water vapor flux (vector, unit:g/(cm·hPa·s)) and the water vapor flux divergence (the shaded, unit:g/(cm·hPa2·s)) at 850 hPa in the development stage (a) and the weakening stage (b)

    图  8  2011年7月13—20日冷涡发展阶段与减弱阶段相当位温分布 (单位:K)

    (a) 发展阶段,850 hPa相当位温,(b) 减弱阶段,850 hPa相当位温,(c) 发展阶段过锋区40°N, 115°E相当位温时间-高度剖面图,(d) 减弱阶段过锋区39°N, 114.5°E相当位温时间-高度剖面图

    Fig. 8  The potential temperature in the development stage and the weakening stage of cold vortex from 13 July to 20 July in 2011(unit:K)

    (a) potential temperature at 850 hPa in the development stage, (b) potential temperature at 850 hPa in the weakening stage, (c) height-time section of potential temperature at 40°N, 115°E in the development stage, (d) height-time section of potential temperature at 39°N, 114.5°E in the weakening stage

    图  9  2011年7月13—20日35°~50°N平均温度平流 (单位:10-5s-1) 和涡度平流 (单位:10-7s-2) 时间-纬向演变 (▲为冷涡中心所在位置)

    (a)850 hPa温度平流, (b)500 hPa温度平流, (c)500 hPa涡度平流, (d)300 hPa涡度平流

    Fig. 9  Evolution of thermal advection (unit:10-5s-1) and vorticity advection (unit:10-7s-2) averaged over 35°—50°N from 13 July to 20 July in 2011(▲ denotes the cold vortex center)

    (a) thermal advection at 850 hPa, (b) thermal advection at 500 hPa, (c) vorticity advection at 500 hPa, (d) vorticity advection at 300 hPa

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出版历程
  • 收稿日期:  2013-03-20
  • 修回日期:  2013-07-31
  • 刊出日期:  2013-12-31

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