利用NCEP/FNL再分析資料和地面月降水量資料,應(yīng)用局地經(jīng)向環(huán)流診斷方程對(duì)2015年11月中國(guó)南方地區(qū)降水異常進(jìn)行定量診斷,并結(jié)合對(duì)應(yīng)天氣形勢(shì)分析了其形成原因。結(jié)果表明:1)潛熱加熱、平均緯向溫度平流、平均西風(fēng)動(dòng)量經(jīng)向輸送是導(dǎo)致2015年11月中國(guó)南方地區(qū)持續(xù)性降水天氣形成的主要物理因子;2)2015年11月來自熱帶海洋的水汽輸送明顯偏強(qiáng),水汽在中國(guó)南方地區(qū)輻合抬升,其凝結(jié)潛熱加熱對(duì)經(jīng)向環(huán)流上升支的正貢獻(xiàn)較大;3)中國(guó)南方地區(qū)受孟加拉灣槽前的西南風(fēng)和西太平洋副熱帶高壓西北側(cè)的西南風(fēng)控制,以暖平流為主,是平均緯向溫度平流對(duì)南方地區(qū)經(jīng)向環(huán)流上升支起正貢獻(xiàn)的主要原因;4)中國(guó)南方地區(qū)位于高空西風(fēng)急流入口區(qū)反氣旋切變一側(cè),受高層輻散抽吸影響,激發(fā)的上升運(yùn)動(dòng)是西風(fēng)動(dòng)量緯向平流對(duì)南方地區(qū)降水異常起正貢獻(xiàn)的主要原因。 

【文章來源】：氣象與減災(zāi)研究. 2020,43(02)

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

2015年11月中國(guó)降水量分布（單位：mm)

從觀測(cè)和模擬的經(jīng)向環(huán)流場(chǎng)（圖2）都可以看出，經(jīng)向環(huán)流表現(xiàn)為在25°—30°N附近上升、10°—20°N附近下沉的局地反Hadley型環(huán)流，由于受下沉運(yùn)動(dòng)影響，中國(guó)南海地區(qū)低層為偏南風(fēng)，因此來自南海低層的水汽往中國(guó)南方地區(qū)輸送，且此區(qū)域上升，使得降水增多。是什么物理因子造成這樣的經(jīng)向環(huán)流場(chǎng)？為了找出造成這樣的經(jīng)向環(huán)流場(chǎng)主要物理因子，首先需要定量計(jì)算各因子獨(dú)自激發(fā)的垂直運(yùn)動(dòng)對(duì)總垂直運(yùn)動(dòng)的貢獻(xiàn)百分比，計(jì)算式為其中，Aj為2015年11月單個(gè)因子激發(fā)的700 hPa高度層的垂直速度，即ωMC|700;Bj為開邊界條件下所有因子共同激發(fā)的ωMC|700;P為此因子的貢獻(xiàn)百分比。局地經(jīng)向環(huán)流模式氣壓梯度力和科氏力大小近似相等、方向相反，兩者對(duì)局地經(jīng)向環(huán)流或垂直分支的貢獻(xiàn)基本抵消，因此診斷經(jīng)向環(huán)流垂直分支的成因時(shí)可以不考慮氣壓梯度力和科氏力的作用。從計(jì)算結(jié)果（表1）可以看出，起正貢獻(xiàn)的主要因子潛熱加熱（圖3a）、平均緯向溫度平流（圖3c）和平均西風(fēng)動(dòng)量經(jīng)向輸送（圖3b）。其中與對(duì)流活動(dòng)有關(guān)的潛熱加熱激發(fā)的經(jīng)向環(huán)流上升支對(duì)南方地區(qū)降水的上升運(yùn)動(dòng)貢獻(xiàn)最大（占56.6%），與冷暖平流活動(dòng)有關(guān)的平均緯向溫度平流貢獻(xiàn)次之（占26.1%），與西風(fēng)急流影響有關(guān)的平均西風(fēng)動(dòng)量經(jīng)向輸送也有較大的正貢獻(xiàn)（占22.8%）。這三種因子對(duì)垂直速度的貢獻(xiàn)是導(dǎo)致此次南方降水的經(jīng)向環(huán)流上升支變化的主要物理因子。

為了將以上數(shù)值模式結(jié)果用于實(shí)際業(yè)務(wù)，以下主要分析3個(gè)主要因子對(duì)應(yīng)的氣象要素場(chǎng)特征。圖3是2015年11月中國(guó)南方地區(qū)降水過程3個(gè)主要因子激發(fā)的局地經(jīng)向環(huán)流。分析發(fā)現(xiàn)，潛熱加熱激發(fā)的局地經(jīng)向環(huán)流的上升支影響范圍為24°—30°N，上升運(yùn)動(dòng)的大值區(qū)在低層800 hPa附近；平均緯向溫度平流所激發(fā)的局地經(jīng)向環(huán)流的上升支隨高度向高緯度一側(cè)傾斜，低層位于21°—31°N附近，中高層位于25°—39°N附近，上升運(yùn)動(dòng)的大值區(qū)在中層600 hPa附近；由平均西風(fēng)動(dòng)量經(jīng)向輸送所激發(fā)的局地經(jīng)向環(huán)流的上升支隨高度向高緯度一側(cè)傾斜，低層位于21°—31°N附近，中高層位于25°—36°N附近，上升運(yùn)動(dòng)的大值區(qū)在350 hPa附近。降水期間局地經(jīng)向環(huán)流的上升運(yùn)動(dòng)為2015年11月中國(guó)南方地區(qū)降水提供了有利的上升運(yùn)動(dòng)條件。3.1 潛熱加熱

【參考文獻(xiàn)】：
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