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梅雨锋上的中尺度涡旋(扰动)是引发暴雨的关键系统。2009年后，尽管江淮流域梅雨期的环流特征及暴雨的时空分布出现了较大的变化，但中尺度涡旋仍然频发，向东移动引发暴雨，甚至是持续性暴雨，一部份涡旋还可进入东海、黄海，继续发展为气旋，引起强风和强降水等灾害，对江淮流域，东海黄海等经济发达地区和国防要地，造成重大影响。本论文针对2001-2011年梅雨锋上引发的暴雨中尺度涡旋，探讨其发展和移动机理。主要涉及：使用对比方法讨论多梅年和少梅年环流背景异同、涡旋活动特征及两者之间的关系，使用动态合成方法分析多梅年梅雨期中尺度涡旋的(合成)结构特征，探讨两类典型涡旋个例的结构、涡度收支、能量收支及转换特征，通过数值模拟实验探讨动力(高空槽)和热力(凝结潜热)因子在东移入海型涡旋发展和移动过程中的作用。上述研究，不仅有利于提高对梅雨期暴雨的监测和预报能力，而且在一定程度上丰富了对中尺度气象学，尤其是涡旋天气动力学的认识。由于该问题具有相当的难度，因而，本文的研究结果仅是作了部分探索。
主要结论如下：
(1)2009年后，无论多梅年还是少梅均出现了与以往不同的环流型，其主要差别在于以往典型梅雨期在贝加尔湖的槽区变成了脊区，其东西两侧为槽区。因此，冷空气可分别沿超极地路径和沿偏西北路径南下，这也许是涡旋易发的原因之一。多梅年与少梅年环流特征的主要不同点为：一方面是多梅年梅雨锋的结构较清楚，少梅年梅雨锋的特征不太清晰，另一方面多梅年的环流形势较稳定，梅雨锋维持的时间要长于少梅年，水汽输送的强度也要强于少梅年，环流背景条件的差异可能是多梅年与少梅年中尺度涡旋活动特征不同的原因。在不“典型”的环流状况下，只要有利于冷暖空气在江淮流域交绥，则梅雨暴雨及常引发之的中尺度涡旋均仍可能发生，只不过它所表现的时间和空间分布的特征会有不同，这为认识梅雨锋暴雨的多样性提供了一些新的思考。
(2)2000年-2011年间，江淮流域梅雨期移动性中尺度涡旋按照源地大体可分为青藏高原东侧和长江中下游两类，它们生成后多沿偏东或东北路径移动。总的来说，不论多梅年还是少梅年，不论梅雨主雨带在淮河流域还是长江流域，引发暴雨的中尺度涡旋均有发生的可能。但在多梅年移动性涡旋发生较多，其中多为东移入海型；而少梅年中尺度涡旋发生较少，其中东移入海型也较不入海型略多。上述情况表明，入海中尺度涡旋占总数的50％以上，其作用和影响绝对不可忽视，尤其在当前关乎我国海洋国土的安全。
(3)对两类典型的涡旋作了对比研究。多梅年移动至梅雨锋上的西南涡(SWV)和在梅雨锋上移动并出海的大别涡(DBV)均属于对流层低层的副热带α中尺度的涡旋，它们可以维持一天以上。前者垂直伸展范围较后者高；且前者是由上而下发展的，而后者是由下而上发展的；前者仅在其成熟期出现了地面闭合低压中心，而后者在其生命史中均有地面闭合低压中心与之相伴，出海后发展更快。由于过去对于DBV的关注度不太够，本研究对此有所补益。
(4)对两类中尺度涡旋的涡度收支特征进行了诊断。辐合作用和倾斜项主导了SWV的初生，而辐合作用和涡度的垂直输送影响了DBV的形成，且为DBV发展的主导因子，而对于SWV而言，涡度垂直输送的重要性仅为第二位；涡旋成熟期，辐合作用和涡度垂直输送分别主导了SWV的维持，而对于DBV，辐合作用是涡旋维持的最主要因子，此外，对于两种涡旋，倾斜项和水平涡度输送作用是涡度的主要耗散方式；涡旋消亡期，垂直涡度向水平涡度的转换(倾斜项)是DBV消亡的主要机制，而对于SWV，涡度垂直输送和倾斜项分别主导了它的消亡。
(5)对两类中尺度涡旋的能量收支和转换特征进行了诊断。结果表明，在涡旋初生前，SWV中关键区内动能增长的速度远快于DBV。旋转风的动能制造主导了SWV关键区内动能的增长，而旋转风的动能制造和输送则是DBV中关键区内动能增长的主导机制。涡旋发展期，旋转风动能制造是SWV动能增长的主导因子，而旋转风动能输送则是DBV动能增长的主导因子。涡旋成熟期，旋转风动能制造主导了SWV和DBV动能的维持，而动能的垂直输送是两个涡旋动能耗散的主要机制。涡旋消亡期，SWV动能主要由垂直动能输送耗散而DBV的动能则由旋转风动能输送耗散。旋转风的动能制造与输送减缓了SWV的消亡过程，而对于DBV而言，旋转风的动能制造是减缓DBV消亡的最主要因子。
SWV和DBV涡旋生命史中正压、斜压能量转换的强度大致相当。涡旋成熟之前，SWV中的正压、斜压能量转换的强度均强于DBV，这是由于SWV中的热力条件(降水，冷、暖空气交绥)和动力条件(辐合及上升运动的强度)更有利于有效位能的增长与释放。进入成熟期后，由于DBV东移出海，环境的改变使得热力和动力条件有利于正压、斜压能量的转换，因而DBV所对应的正压、斜压能量的转换均大大增强达到了与SWV能量转换相当的程度。涡旋消亡期，SWV和DBV所对应的正压、斜压能量的转换过程均大大减弱，这不利于涡旋的继续维持。揭示出：与温带气旋和热带气旋不同，它们均为正压-斜压能量型，本文的结果确认并支持了目前处于讨论中的：“长江流域的中尺度涡旋(如SWV和DBV等)应属于一类副热带涡旋系统”这样的观点。当然，今后还需作更多研究，以补充和检验上述结果。
(6)东移入海型涡旋发展演变的主要物理影响因子的模拟试验。数值模拟结果的涡度收支诊断进一步证实了涡旋发展时，其主要涡度来源为水平辐合作用，涡旋入海后涡度增大与水平辐合作用增强关系密切。涡旋在梅雨锋上的移动过程中，除了西风带短波槽的引导作用外，水汽凝结潜热释放的作用十分重要，直接关系到其降水的多少、发生发展的强弱、生命史的长短以及移动路径等。数值实验也揭示出，梅雨锋中尺度涡旋的活动对水汽供应多寡极为敏感，凝结潜热释放对涡旋能否维持和移动也有影响。当涡旋在江淮流域发生、发展并移动到梅雨锋东段的涡度大值区时，就可能继续发展东移。因而，动力、热力作用均很重要，涡旋的发展和移动是二者共同作用的结果。
(7)在上述研究的基础上，提出了梅雨锋中尺度涡旋发展移动的物理模型。