致洪暴雨过程中尺度涡旋的涡散作用及准平衡流诊断分析

利用较高分辨率的观测资料与模拟结果进行分析表明,影响2008年6月中旬广西致洪暴雨的主要中尺度天气系统是准静止的中尺度涡旋,它是中纬度天气尺度西风带波动与低纬度暖湿气流带在地形效应下相互作用的结果,其生成、发展和移动对此次致洪暴雨过程的降水强度和持续有重要作用,该中尺度涡旋具有强涡散共存、涡散度达同量级并伴随有较长生命史组织化深厚湿对流的特征。分析了由低空急流中大风速中心的非地转效应以及地形效应所产生的重力波与中尺度涡旋相互作用激发出大振幅组织化的β中尺度深厚湿对流,根据准平衡动力学的理论,准平衡流适用于描述这种同时包含辐散风和旋转风效应的中尺度运动。因此,本文引进基于准平衡流分析的PV-_ω方法,将其应用于反演诊断分析暴雨中具有涡散共存特征的长生命史的组织化深厚湿对流。结果表明,准平衡流能真实反映涡散共存的大振幅垂直运动特征,暴雨区的垂直环流中有50%—70%归于准平衡流。因此,准平衡流可以描述广西致洪暴雨过程中具有较长生命史组织化过程的深厚湿对流系统,准平衡流场具有涡散运动共存的特征。

准平衡流在中尺度深厚湿对流系统中的诊断分析概述

从中尺度组织化深厚湿对流具有强烈的辐散风效应和强垂直运动的观测事实出发,评述了平衡流和非平衡流在对旋转风和辐散风的诊断分析中的作用和不足,介绍了准平衡流的原理、计算方法及其分别在台风暴雨和梅雨锋暴雨诊断研究中的应用。研究结果表明:准平衡流能真实反映涡散共存的大振幅垂直运动特征,暴雨区的垂直环流中有50%～70%归于准平衡流部分,准平衡流可以描述致洪暴雨过程中具有较长生命史组织化过程的深厚湿对流系统中垂直运动的主要部分,准平衡流场具有涡散运动共存的特征,准平衡流分析方法在中尺度深厚湿对流系统诊断研究中具有重要作用。