【摘要】：位于我國西南地區(qū)的中尺度西南低渦,在造成我國夏半年主要暴雨天氣系統(tǒng)中,其重要性位居第二。本文利用NCEP-FNL逐6小時(shí)資料、中國自動(dòng)氣象站與CMORPH降水產(chǎn)品融合的逐時(shí)降水資料以及日本MTSAT-2氣象衛(wèi)星觀測資料,采用天氣學(xué)診斷方法和中尺度數(shù)值模式WRF,通過分析2011年8月4-5日和2010年7月16-17日四川盆地雙西南低渦過程,揭示了雙西南低渦的結(jié)構(gòu)特征,并對其熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)機(jī)制進(jìn)行了診斷分析和數(shù)值模擬,得到以下結(jié)論:(1)本文給出了明確的雙西南低渦定義。即所謂的雙西南低渦就是,在歐亞天氣圖上,我國西南地區(qū)為一西南低渦,但在小范圍的區(qū)域天氣圖上,這個(gè)西南低渦則表現(xiàn)為由兩個(gè)更小中尺度的氣旋性渦旋所構(gòu)成;兩個(gè)更小中尺度的氣旋性渦旋必須是由先于它們出現(xiàn)的同一個(gè)中尺度西南低渦分裂而產(chǎn)生;兩個(gè)更小中尺度的氣旋性低渦的中心位置都必須位于我國西南地區(qū)(26 33°N,100 108°E)。(2)2011年8月4-5日,四川盆地存在雙西南低渦現(xiàn)象。雙西南低渦的兩個(gè)低值系統(tǒng)的水平空間尺度并不相同,一個(gè)較大的中尺度低渦C1位于巴中附近,另一個(gè)較小的中尺度低渦C2位于涼山附近。在衛(wèi)星云圖上,與雙西南低渦中心對應(yīng)的兩個(gè)中尺度對流云團(tuán)進(jìn)一步證實(shí)了雙西南低渦是真實(shí)存在的。同時(shí),受來自孟加拉灣和南海的水汽影響,在雙核西南低渦存在的典型時(shí)段,在低渦C1和低渦C2之間產(chǎn)生了一明顯的東北-西南向雨帶。(3)2011年8月4-5日雙西南低渦的主要天氣形勢是,雙西南低渦生成于高空急流右側(cè)和500hPa高空槽前,同時(shí)在西太副高、熱帶氣旋和西南氣流的共同影響下,雙西南低渦緩慢東移。渦度收支診斷分析表明,水平輻合輻散項(xiàng)和渦度垂直輸送項(xiàng)對低渦C1的形成和發(fā)展起主要作用,水平輻合輻散項(xiàng)和扭轉(zhuǎn)項(xiàng)對低渦C2的發(fā)生發(fā)展有主要作用。此外,WRF模式對雙西南低渦及其降水天氣過程具有較好的模擬能力,模擬結(jié)果表明此次雙西南低渦共維持了20個(gè)小時(shí)。(4)雙西南低渦現(xiàn)象并非孤例。通過分析2010年7月16-17日四川盆地另一次典型雙西南低渦過程,發(fā)現(xiàn)在此次雙西南低渦中,一個(gè)較大中尺度低渦位于九龍附近,另一個(gè)較小中尺度低渦位于閬中附近。在環(huán)流形勢上,2010年7月16-17日雙西南低渦位于高空急流右側(cè)和500hPa長波槽前,西太副高和熱帶氣旋有利于雙西南低渦的發(fā)生發(fā)展。(5)WRF也能夠較好地模擬出2010年7月16-17日四川盆地雙西南低渦產(chǎn)生,演變到東移(消亡)的整個(gè)過程。雙西南低渦從生成、演變到東移(消亡)可以分為4個(gè)階段,在醞釀時(shí)期,7月16日16時(shí),四川盆地上存在一西南低渦C5;在初生階段,7月16日17時(shí),低渦C5分裂為低渦C6和C7,雙西南低渦較為淺薄;在發(fā)展階段,7月16日18時(shí)-7月16日22時(shí),低渦C6和C7繼續(xù)發(fā)展;當(dāng)雙西南低渦兩個(gè)中心更明顯時(shí),雙西南低渦進(jìn)入成熟階段,低渦C6和C7區(qū)內(nèi)的空氣接近飽和,雙西南低渦具有明顯的暖濕結(jié)構(gòu)特征,雙西南低渦中心附近存在兩個(gè)強(qiáng)的垂直上升運(yùn)動(dòng)中心;7月17日03時(shí),雙西南低渦消散。從初生到消散,雙西南低渦共維持了10個(gè)小時(shí)。(6)通過對2010年7月16-17日四川盆地雙西南低渦進(jìn)行敏感性試驗(yàn)表明,青藏高原和云貴高原的大地形以及潛熱釋放對雙西南低渦形成和發(fā)展有重要作用。高原大地形主要影響了雙西南低渦的位置和移動(dòng)方向,潛熱釋放與雙西南低渦之間存在反饋?zhàn)饔?對雙西南低渦生成和維持起主要作用。
【圖文】：

圖 3-1 NCEP-FNL700hPa 位勢高度場（等值線，單位：gpm）和風(fēng)場（矢量箭頭，單位：m.s-1）：（a）2011 年 8 月 4 日 00 時(shí)，（b）2011 年 8 月 4 日 06 時(shí)，（c）2011 年 8 月 4 日 12 時(shí)，（d）2011 年 8 月 4 日 18 時(shí)，（e）2011 年 8 月 5 日 00 時(shí)，（f）2011 年 8 月 5 日 06 時(shí)。圖 3-1 給出了 2011 年 8 月 4 日 00 時(shí)至 8 月 5 日 06 時(shí)（世界協(xié)調(diào)時(shí) UTC，下同）歐亞大陸上的 700hPa 天氣形勢。由圖可見，從 8 月 4 日 00 時(shí)到 8 月 5日 06 時(shí)近 30 個(gè)小時(shí)里，整個(gè)歐亞大陸的天氣形勢穩(wěn)定少變。8 月 4 日 00 時(shí)（圖3-1（a）），中高緯度地區(qū)環(huán)流比較平直，在我國黑龍江省伊春附近有一個(gè)閉合的低值中心，從該低值中心伸向我國的渤海有一槽線。西太副高壓呈帶狀分布，其脊線位置偏北。在副高南側(cè)有一熱帶氣旋，，其主要位于我國東海海面上。需要強(qiáng)調(diào)的是，在我國的西南地區(qū)有一個(gè)明顯的西南低渦，受副熱帶高壓及熱帶氣旋的影響，其位置穩(wěn)定少動(dòng)。圖 3-1（b）的天氣形勢和圖 3-1（a）相比，變化不大。到了 8 月 4 日 12 時(shí)，位于四川盆地上的西南低渦與過去 12 小時(shí)相比，位置有所東移，此時(shí)位于海上的熱帶氣旋也開始向東北移動(dòng)，此時(shí)位于我國西南地區(qū)的西南低渦仍然存在。8 月 4 日 18 時(shí)和 8 月 5 日 00 時(shí)，除了高緯度的低值系統(tǒng)有所

第 9 頁 共 49 頁圖 3-2 NCEP-FNL700hPa 位勢高度場（等值線，單位：gpm）和風(fēng)場（矢量箭頭，單位：m.s-1）：（a）2011 年 8 月 4 日 00 時(shí)，（b）2011 年 8 月 4 日 06 時(shí)，（c）2011 年 8 月 4 日 12 時(shí)，（d）2011 年 8 月 4 日 18 時(shí)，（e）2011 年 8 月 5 日 00 時(shí)，（f）2011 年 8 月 5 日 06 時(shí)。其中，C、C1、C2、C3 和 C4 分別代表低渦的位置。為了進(jìn)一步揭示四川盆地西南低渦的細(xì)微結(jié)構(gòu)，圖 3-2 給出了緊鄰四川盆地的區(qū)域天氣圖。由圖 3-2（a）可見，2011 年 8 月 4 日 00 時(shí)，四川盆地存在一個(gè)西南低渦 C，但是，6 小時(shí)后（圖 3-2（b）），此單一西南低渦的形狀開始發(fā)生變化，其中，在四川省巴中（31.9°N，106.7°E）附近表現(xiàn)為一個(gè)明顯的低值中心C1；在四川省涼山州（28.0°N，101.0°E）附近出現(xiàn)了一不太明顯的氣旋性小渦
【學(xué)位授予單位】：成都信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P434

【參考文獻(xiàn)】

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