南海季风爆发期间中尺度对流云带演变特征与持续性加强的机理研究

南海季风爆发与随后爆发的东亚季风,与夏季东亚地区旱涝关系密切,而相伴的南海对流活动与季风爆发的维持和发展存在何种相互关系,是需要探究的。为此,利用热带测雨卫星(Tropical Rainfall Measuring Mis-sion,TRMM)的雷达(Precipitation Radar,PR)、微波成像仪(TRMM Microwave Imager,TMI)、加密探空等综合观测资料,研究了1998年5~6月中国南海季风试验(South China Sea Monsoon Experiment,SCSMEX)期间南海北部(15°N^25°N,108°E^122°E)中尺度对流云带的结构、演变和降水特征,探讨了对流有效位能、风切变及相变潜热在对流云带维持和发展中的作用机理。结果表明,季风爆发前南海北部地区尽管存在较大的对流有效位能(convective available potential energy,CAPE),但垂直风切变很小。季风爆发后,季风环流使对流有效位能和垂直风切变加强和维持,从而导致南海的对流云呈现维持和加强的态势,可发展为深厚中尺度对流云,降水加强。季风爆发期间对流发展产生的水分相变潜热加热率可增加2倍以上,加热、加湿廓线幅度加大、厚度变深,不仅为南海热量、水汽的向上持续性传输提供了有利条件,而且频繁持续的对流活动所提供的热力、动力效应对季风环流的发展和维持的是起正作用的。

南海季风爆发期间大气环流结构与对流热量、水汽输送特征

利用中国南海季风试验（SCSMEX）区1998年5～6月“科学1号”和“实验3号”观测船得到的一天4次加密探空资料，重点分析了南海北部地区（15～25°N，108～122°E）夏季风爆发前后大气环流的动力、热力和湿度场分布与海洋对流热量和水汽输送特征。结果表明，南海北部季风爆发前后的大气动力场、温湿场出现快速而明显的变化。季风爆发前，南海北部地区高层辐合、低层辐散，以下沉气流为主；季风爆发后，在200hPa左右高层辐散，而在900-950hPa左右低层辐合，并出现强上升气流。这种动力场的显著变化引起温度、湿度场的改变，直接导致南海对流的快速发展，对流活动伴随着剧烈的热量和水汽垂直输送和转化。