中纬度突发性暴雨的可能先兆特征

通过对湿位涡(MPV)不守恒过程出现条件的讨论,理论上证明了:在中纬度突发性暴雨产生前,①必定存在着深对流高度范围内(?)θ*／(?)z迅速趋向于零的过程。②斜压向量沿广义位温梯度有一分量。③接近饱和的不饱和层足够厚,达到深对流高度。④处于含有大量水汽和液态水的云团和云块附近。1999年合肥2次突发性暴雨确实都有体现上述4个必要条件的2种共同特征现象。⑤在暴雨生成之前,在合肥上空存在着深厚的双层干区(在多普勒雷达VWP图上表现为深对流高度范围内的两层连续无资料区),首先,随着上层干区顶部的湿冷空气开始下滑,上层干区开始从上到下消失,接着,当下滑空气停止下滑而开始上升时,下层的干区开始消失,最后在两层干区完全消失时,带来突发性暴雨的中尺度对流系统就突然出现。⑥同时在云图上,南下冷锋云带在逼近合肥市分裂成两部分,以至在断裂处几乎没有云和雾,而在周围则存在着含有大量液态水和水汽的两块云团。而在冷锋云带通过合肥后,带来突发性暴雨的中尺度对流系统就在几乎没有云和雾的断裂处爆发。

关于大气运动湿位涡不守恒性问题

本文建立湿位涡方程、提出不守恒基本判据、分析不守恒运动的动力特征，尤其指出在湿中性层结区域非绝热加热和外作用力场对运动的激发作用。

突发性灾害天气特征及发生条件的动力学剖析

通过对中纬度地区大、中尺度突发性灾害天气的动力学分析表明：突发性灾害天气具有迅速激发和相对稳定演变的特征；激发过程是在湿位涡趋向于零的条件下，由于影响湿位涡的各项因子动态不平衡而引起的湿位涡不守恒过程，在中纬度地区表现为地转偏差的激发过程。突发性灾害天气开始发生的时刻往往与影响湿位涡各作用项的某一项发生转折性变化的时刻相对应，而初始产生地是湿位涡趋向于零的地区。

1998年7月河套气旋强烈发展时的暴雨过程分析

采用位涡理论对1998年7月4—7日的一次河套气旋强烈发展中的暴雨过程进行分析。结果表明:此次夏季河套气旋的强烈发展是在高层正位涡平流和低层暖平流的共同作用下产生的。高空双急流结构产生的强烈辐散加强了低层辐合,有利于气旋的加强。强降水出现在河套气旋强烈发展过程中,是由高层冷空气与季风涌带来的西南暖湿气流辐合而引起的大尺度降水过程。在这次气旋强烈发展过程中,对流层低层到中上层均出现强的上升气流,使得南方深厚的暖湿空气不断随西南风流入暴雨区上空。暴雨发生时,华北地区处于地面Ω型的θse高能舌之中,其上空500 hPa存在一个由大尺度动力强迫形成的东北—西南向的非地转湿Q矢量辐合带,对流云带与Q矢量辐合中心有非常好的对应关系。

湿位涡方程及其应用

本文在湿绝热、无摩擦条件下，推导了湿位涡方程及其近似表达式。然后通过尺度分析得到了大尺度条件下湿位涡守恒的性质，其形式与于位涡一样。由于考虑了水汽的作用，使用它较干位涡更为方便。最后，我们把湿位涡用于江南岭北３月有无连阴雨的分析，其结果与预报员经验是一致的。