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《气旋快速发展过程中潜热释放重要性的位涡反演诊断》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第8卷第4期气1象科学Vol.8,No.4.,1998年12月CINEIAMEOERSOLOICAINICADeeS1998气旋快速发展过程中潜热释放①重要性的位涡反演诊断周毅寇正王云峰(空军气象学院,南京012111摘要本文分析,了一次爆发性气旋过程中的位涡演变特征揭示了凝结潜热释放对气旋上_`位涡柱形成所起的作用;通过数值求解位涡反演诊断方程定量,诊断出气旋爆发性发展阶段凝结潜热释放对低层降压和气旋式环流增强的重要影响。;;。关键词爆发性气旋凝结潜热位涡反演诊断分类号P443引言,。,在冬季中高纬洋面上温带气旋常常获得快速发展大量研究结果表明凝
2、结潜热释放对。,这类气旋的发生发展具有非常重要的作用由于所采用的研究方法不同所研究的气旋个例不,。同因而不同作者对潜热影响气旋发展的物理和动力过程的看法也不完全一致气旋发展机制,。的传统诊断方法中最具有代表性的是方程通过诊断各种物理因子对气旋上空上升运动的,,贡献来分析不同物理过程对气旋发展的相对重要性这类方法的不足之处在于难以直接给出。,各物理过程对低层降压和气旋式环流增强所起的作用近年来Dvais等1[J提出了埃特尔位涡,,反演诊断方法利用位涡反演原理依照诊断研究的需要可把总扰动位涡场分解为代表不同动,,力学过程的分扰动位涡场再由松弛迭代法数值
3、求解相应的位涡反演诊断方程即可定量诊断,出各物理因子对天气尺度系统发展演变所起的作用和影响为动力学研究和天气分析提供了一种极为有效的诊断工具。,,本文的目的是采用Dvais等提出的位涡反演诊断方法通过FGGE资料的反演计算结果,定量诊断潜热释放对低层降压和气旋式环流增强的贡献以说明潜热释放对气旋快速发展的显著影响。本文侧重反演诊断结果的分析讨论,关于位涡反演诊断方程的推导和数值求解方案、。可参阅文献[1][2〕1过程概况及位涡演变特征本文选取的个例是1979年1月18日至20日发生在西太平洋地区的一次爆发性气旋过:;:。①收稿日期1997一12一0
4、9修改稿日期2998一。卜07气象科学卷。,(,,程从日本地区图上可看出气旋于18日0时GMT下同)在日本海生成在高空槽影响下,,快速东移发展48小时内气旋海平面中心气压下降了55hPa发展强度达到了一个贝吉尤以上。关于这次爆发性气旋过程更详尽的天气学描述可参阅文献s[],这里仅就位涡演变特征对这次气旋的发生发展过程作进一步分析讨论。2030203050ila)70850P苦一ù曰枯ó匀,0On鲜850a(hP)(a)(臂b)2003005007001550NhPa30oo()50N(e),:图1位涡与位温的经向剖面图实线为位涡等值线(单位PVU)
5、:,“”虚线为位温等值线(单位K)C表示气旋海平面中心位置...(a)1800h(b)1900h(e)2000h.Fig1Seetionofthepotentialvortieityandpotentialtemperaturealonglongtitude:,SolidlinesdenotethedistrubutionofPotentialvortieity(UnitPVU)asen:.Dhdliesdenotethedistrubutionofpotentialtemperature(UnitK)“C”denotestheeenterofth
6、eeyeloneatthesealevel(,)1R00h(b)19.00h(e)20.00h4:3期周毅等气旋快速发展过程中潜热释放重要性的位涡反演诊断57,,图1为经过气旋中心的经向剖面图其中图a1(18日0时)代表气旋的初始生成阶段图,。lb(19日。。时)代表气旋的爆发性发展阶段图IC(2o日0时)代表气旋的成熟阶段,图a1表明在气旋的初始生成阶段位涡场最显著的特征是高层有一漏斗状的大值位涡区,就是所谓的对流层顶折迭现象,是由于平流层具有大值位涡的空气微团沿等嫡面绝热下传,。至对对流层中层而形成的这一漏斗状的位涡大值区对应50OhPa高空图
7、上的冷涡低槽位温场最显著的特征是对流层中低层存在很强的东西走向的锋区。从图a1还可看出,气旋初始生,成于低层锋区之上且位于高空冷涡低槽下方的东南象限(结合纬向剖面图分析),,图lb表明在气旋爆发性发展阶段高层位涡大值区进一步下传对应天气图上高空冷涡,,湿度场分析低槽进一步加深发展而对流层中低层气旋上空也出现了一片位涡大值区(图略),,,表明高层大值位涡区中的相对比湿很小中低层位涡大值区中的相对比湿很大达到80%以上,因而这是两块性质不同的位渴大值区。由位涡方程可知,位涡的局地变化是由等嫡面上的,。,平流过程非绝热过程以及湍流摩擦过程造成的因此高层大
8、值位涡主要是由于平流层的干,冷空气沿等嫡面下传造成的而中低层大值位涡区是由边界层湍流摩擦和气旋上空上升运动。,区中的潜热释
