高原气象
PLATEAU METEOROLOGY
2002 Vol.21 No.5 P.447-456

"98.7"突发性特大暴雨中尺度切变线低涡发展的涡源诊断

Vorticity Source Diagnoses for the Development of Mesoscale Low Vortexwith Shearline during "98.7" Abruptly Extraordinary Heavy Rainstorm

冯伍虎　 程麟生　

摘　要：1998年7月20～23日 (简称"98.7") 发生在武汉周边地区的特大暴雨过程与沿低涡切变线相继生成和强烈发展的MαCS及MβCS直接关联.利用MM5模拟提供的高空间分辨(20 km)输出资料, 对这次突发性特大暴雨中尺度切变线低涡发展的动力学机制进行了诊断.涡度分析指出, 高、低空正涡度中心在武汉周边地区上空的叠加和耦合是该低涡切变线持续发展的主要物理机制之一\.总涡源的诊断揭示, 在突发性暴雨强烈发生发展期, 武汉周边地区上空从低层到高层有一近乎垂直的涡源高值区生成和维持, 其垂直结构的发展演变与涡度场垂直结构的发展演变相一致\.这一结果表明, 大气总涡源对该中尺度低涡切变线的生成和发展起着决定性作用, 也是该暴雨中尺度系统持续发展的重要动力学机制.对贡献于总涡源的诸分量计算表明, 在650 hPa以下, 散度项对大气总涡源的正贡献最大, 但在此层以上至200 hPa之间, 垂直涡度平流项的贡献要比散度项大, 同时水平平流项也为正贡献; 在整个对流层, 扭转项对总涡源为负贡献, 散度项只在450～250 hPa之间为负贡献.在近地层, 垂直涡度平流项和水平平流项基本对总涡源不作任何贡献.时间平均涡源和纯扰动涡源对低涡切变线的生成很重要; 在强烈发展期, 相互作用涡源作用最大, 纯扰动涡源贡献次之; 随着非线性相互作用涡源贡献的减小, 低涡切变线东移减弱, 在该期间时间平均涡源和纯扰动涡源仍为正贡献.
关键词：切变线低涡; 涡度; 总涡源; 诊断
分类号：P458.1+21.1 　文献标识码：A
文章编号：1000-0534(2002)05-0447-10

基金项目：国家重点基础研究发展规划项目(G1998040907)资助
作者简介：冯伍虎(1972-), 男, 陕西渭南人, 讲师, 博士, 主要从事中尺度数值模式和模拟与变分四维同化研究. E-mail: chengls@lzu.edu.cn
作者单位：冯伍虎（兰州大学,大气科学系,甘肃,兰州730000）　
　　　　　程麟生（兰州大学,大气科学系,甘肃,兰州730000）　

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收稿日期：2001年3月5日

修稿日期：2001年7月2日

出版日期：2002年10月1日