【摘 要】
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本文利用1981-2018年6-8月、每日4次、水平分辨率1°×1°的欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,简称ECMWF)提供的ERA-Interim再分析资料和中国地面气象站基本气象要素日数据集(V3.0)中的日降水资料,以纬向风的经向切变、相对涡度和纬向零风速为三个参数,在计算机客观识别基础上,选出位于高原
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本文利用1981-2018年6-8月、每日4次、水平分辨率1°×1°的欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,简称ECMWF)提供的ERA-Interim再分析资料和中国地面气象站基本气象要素日数据集(V3.0)中的日降水资料,以纬向风的经向切变、相对涡度和纬向零风速为三个参数,在计算机客观识别基础上,选出位于高原中部33°N—35°N范围内生命史为5天、引起高原暴雨的高原横切变线13个个例进行合成,根据500h Pa相对涡度和位涡,定义合成切变线(简称切变线)演变过程的初始时段为生命史第1天(00LT—18LT,LT为当地时间,LT=UTC+6h)、强盛时段为第3日、减弱时段为第5日。研究切变线在初始、强盛和减弱过程位涡的分布和演变特征,并利用等压坐标系位涡收支方程进行诊断,以期从位涡角度出发给出影响切变线演变的物理因子,阐明切变线的演变机制。得到如下结论:切变线呈东西走向,在80°E—100°E范围内,水平尺度约2000km,垂直厚度约2km。500h Pa高度上,切变线位于580dagpm和584dagpm等值线之间,272K闭合高温中心和水汽大值区的北侧;处于200h Pa高度上的南亚高压北部边缘、高空急流南侧。在切变线演变过程中,500h Pa切变线附近的相对涡度和位涡均为正值,均具有明显的日变化特征,涡度和位涡在18LT—次日00LT不断增强,涡度于次日00LT达到最强,6小时后也即06LT位涡达到最强。切变线演变过程中,切变线附近低层正位涡不断增强向高层延伸,到强盛时段位涡中心位于500h Pa高度,切变线附近高低空0.6PVU位涡打通,形成位涡柱,高纬高层大于0.9PVU的位涡沿着330K等熵面下传到80°E切变线附近。位涡方程诊断表明,切变线附近位涡局地变化项在切变线演变过程中的初始时段和强盛时段为正值,其后为负值,其中非绝热加热项垂直分量对位涡局地变化贡献最大,位涡平流项对切变线发展起到一定的抑制作用。非绝热加热作用影响切变线演变的概念模型如下,由于地表感热加热具有明显的日变化,高原主体近地层在18LT上升运动增强。强盛时段前一日18LT切变线附近水汽最为充足,凝结潜热释放最多,非绝热加热中心位于400h Pa左右,中层大气被加热,导致高层大气辐散作用加强。此时,增强的高空急流也为切变线发展提供了有利的高层辐散条件。高层辐散的增强进一步引起低层辐合增强,高低层相互作用,使得切变线迅速发展。而减弱时段前一日18LT切变线附近水汽显著减少,难以维持上述过程。随着低层辐合作用减弱,切变线最终消亡。
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