强暴雨系统中湿位涡异常的诊断分析

资助项目:

国家重点基础研究发展规划项目“我国重大天气灾害的形成机理和预测理论研究” G1998040907

国家基金委资助 40035010

DIAGNOSTIC ANALYSIS OF MOIST POTENTIAL VORTICITY ANOMALY IN TORRENTIAL RAIN SYSTEMS

1.
State Key Laboratory of Atmospheric Boundary Layer Physics and Atmospheric Chemistry, Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029
2.
National Climate Center, Beijing 100081

摘要: 从动力上推导了热力、质量强迫下的湿位涡方程，阐明了在暴雨系统中引起的强降水会造成热力、质量强迫下的湿位涡异常。并用NCEP1°×1°的分析资料对1999年6月23日到6月26日引起长江流域暴雨的对流系统进行了湿位涡诊断分析，分析结果表明湿位涡异常高度主要出现在700~500 hPa之间，中心最大值可超过1.4 PVU。从动力和资料诊断两个方面均揭示出湿位涡异常区与强降水区有很好的对应关系。
- 湿位涡;
- 热力强迫;
- 质量强迫;
- 暴雨
Abstract: The moist potential vorticity (MPV) equation with both heat and mass forcing is derived. It is clarified that both heat and mass forcing induced by the intensive precipitation in torrential rain systems can lead to moist potential vorticity anomaly. With NCEP/NCAR 1°×1° data, the moist potential vorticity anomaly is diagnosed along the Yangtze River from June 23 to June 26 1999. The results indicate that moist potential vorticity anomaly occurs between 700 hPa and 500 hPa, and the maximum anomaly value is up to 1.4 PVU. Both dynamical and diagnostic methods reveal that moist potential vorticity anomaly regions correspond well to the regions of intensive precipitation.
- Moist potential vorticity (MPV);
- Heat forcing;
- Mass Forcing;
- Torrential rain

图 1 1999 年6 月23 日08 :00 700 hPa 上湿位涡分布

(单位:PVU,虚线是相当位温单位:K)

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图 2 1999 年6 月23 日08 :00 降水实况(单位:mm)

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图 3 1999 年6 月26 日08 :00 700 hPa 上湿位涡分布

(单位:PVU,虚线为相当位温单位:K)

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图 4 1999 年6 月26 日08 :00 降水实况(单位:mm)

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图 5 1999 年6 月26 日08 :00 由质量强迫造成的湿位涡变化

(单位:10^-6 PV U/s)

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图 6 1999 年6 月26 日08 :00 由热力强迫造成的湿位涡变化

(单位:10^-6 PV U/s)

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图 7 1999 年6 月24 日08 :00 湿位涡(单位:PVU,实线>0,虚线<0) 和相当位温(单位:K,长虚线)沿116°E 的垂直剖面

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图 8 1999 年6 月26 日08 :00 湿位涡(单位:PVU,实线>0,虚线<0)) 和相当位温(单位:K,长虚线)沿117°E 的垂直剖面

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