南大天氣學(xué)原理第四章3

1、第四章第四章 中緯度天氣系統(tǒng)中緯度天氣系統(tǒng)(之三之三)4.3 西風(fēng)帶高空環(huán)流系統(tǒng)西風(fēng)帶高空環(huán)流系統(tǒng)4.3.1 西風(fēng)帶環(huán)流的基本特征西風(fēng)帶環(huán)流的基本特征1.1.緯向環(huán)流與經(jīng)向環(huán)流緯向環(huán)流與經(jīng)向環(huán)流2.2.環(huán)流指數(shù)與指數(shù)循環(huán)環(huán)流指數(shù)與指數(shù)循環(huán)4.3.2 西風(fēng)帶槽脊的移動(dòng)西風(fēng)帶槽脊的移動(dòng)1.1.長(zhǎng)波的傳播長(zhǎng)波的傳播2.2.群速和上下游效應(yīng)群速和上下游效應(yīng)4.3.3 西風(fēng)帶槽脊的垂直結(jié)構(gòu)西風(fēng)帶槽脊的垂直結(jié)構(gòu)4.3.4 西風(fēng)帶槽脊的發(fā)展西風(fēng)帶槽脊的發(fā)展1. 1. 位勢(shì)傾向方程位勢(shì)傾向方程2. 2. 波槽發(fā)展的簡(jiǎn)單動(dòng)力模式（西風(fēng)帶槽脊的發(fā)展公式）波槽發(fā)展的簡(jiǎn)單動(dòng)力模式（西風(fēng)帶槽脊的發(fā)展公式）4.3.5 切

2、斷低壓和阻塞高壓切斷低壓和阻塞高壓4.3.6 西南渦與江淮切變線西南渦與江淮切變線 4.3.1 西風(fēng)帶環(huán)流的基本特征西風(fēng)帶環(huán)流的基本特征、緯向環(huán)流與經(jīng)向環(huán)流、緯向環(huán)流與經(jīng)向環(huán)流 n中高緯度的平均經(jīng)向環(huán)流(費(fèi)雷爾環(huán)流)很弱,平均水平環(huán)流在對(duì)流層盛行西風(fēng),稱為西風(fēng)帶西風(fēng)帶。n西風(fēng)帶彎彎曲曲圍繞著極渦沿緯圈運(yùn)行,平均而言,西風(fēng)帶中冬季有三個(gè)槽脊,夏季則變?yōu)樗膫€(gè)槽脊。這種波狀流型稱為西風(fēng)帶波動(dòng)西風(fēng)帶波動(dòng)。n在每日的高空天氣圖上,西風(fēng)帶波動(dòng)比平均圖復(fù)雜得多,常表現(xiàn)為振幅、波長(zhǎng)不等,有時(shí)甚至出現(xiàn)一些閉合渦旋。n西風(fēng)帶的波狀流型有時(shí)表現(xiàn)為大致和緯圈相平行,這種環(huán)流狀態(tài)稱為緯向環(huán)流緯向環(huán)流,也稱為平直西風(fēng)環(huán)流

3、;n有時(shí)則表現(xiàn)為具有較大的南北向氣流,甚至出現(xiàn)大型的閉合暖高壓和冷低壓,這種環(huán)流狀態(tài)稱為經(jīng)向環(huán)流經(jīng)向環(huán)流。n經(jīng)向環(huán)流和緯向環(huán)流在空間分布和時(shí)間演變中經(jīng)常是交替出現(xiàn)。西風(fēng)帶環(huán)流變化的主要特征就是西風(fēng)帶環(huán)流變化的主要特征就是經(jīng)向環(huán)流與緯向環(huán)流的維持以及經(jīng)向環(huán)流與緯向環(huán)流的維持以及兩者之間的相互轉(zhuǎn)換。兩者之間的相互轉(zhuǎn)換。經(jīng)向環(huán)流與緯向環(huán)流經(jīng)向環(huán)流與緯向環(huán)流相互轉(zhuǎn)換的原因相互轉(zhuǎn)換的原因n設(shè)先為平直西風(fēng)環(huán)流,氣流南北交換弱,由于南北太陽輻射強(qiáng)度的差異,西風(fēng)帶中溫度梯度將加大,即鋒區(qū)增強(qiáng),有效位能增大。n當(dāng)受擾動(dòng)作用,擾動(dòng)因獲有效位能,發(fā)展成為大型擾動(dòng)(大槽大脊),甚至可出現(xiàn)閉合系統(tǒng),緯向環(huán)流轉(zhuǎn)為經(jīng)向環(huán)流

4、,南北交換增強(qiáng),南北向的水平溫度梯度減小,有效位能轉(zhuǎn)為動(dòng)能。n摩擦耗散動(dòng)能,大型擾動(dòng)逐漸減弱乃致消失,環(huán)流又恢復(fù)緯向。 、環(huán)流指數(shù)與指數(shù)循環(huán)、環(huán)流指數(shù)與指數(shù)循環(huán)n緯向環(huán)流與經(jīng)向環(huán)流相互轉(zhuǎn)化與交替出現(xiàn),常表現(xiàn)為西風(fēng)分量的強(qiáng)弱變化。n為了定量地表示西風(fēng)強(qiáng)弱,Rossby提出,把3555之間的平均地轉(zhuǎn)西風(fēng)定義為西風(fēng)指數(shù)西風(fēng)指數(shù)。實(shí)際工作中把兩個(gè)緯度帶間的平均位勢(shì)高度差作為西風(fēng)指數(shù)西風(fēng)指數(shù)I。為沿緯圈每隔10個(gè)經(jīng)度取一個(gè)位勢(shì)高度值。n高指數(shù)表示西風(fēng)強(qiáng)大,與緯向環(huán)流對(duì)應(yīng)n低指數(shù)表示西風(fēng)弱,經(jīng)常與經(jīng)向環(huán)流對(duì)應(yīng) 西風(fēng)環(huán)流的中期變化主要表現(xiàn)為高低指數(shù)交替、循環(huán)的變化過程,稱為指數(shù)循環(huán)指數(shù)循環(huán)。 ololHlH

5、lHHIoo551351115535n實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),有時(shí)西風(fēng)環(huán)流破壞以后,南北風(fēng)分量明顯加大,已屬經(jīng)向環(huán)流,但由于整個(gè)區(qū)域內(nèi)全風(fēng)速很大,西風(fēng)指數(shù)并不減小,因此又定義一個(gè)經(jīng)向度指數(shù)表征南北交換的程度.n經(jīng)向度經(jīng)向度（指數(shù)） 以10個(gè)經(jīng)度為間隔,取緯圈的南北風(fēng)絕對(duì)值(或位勢(shì)高度差)沿緯圈平均。niiHnM114.3.2 西風(fēng)帶槽脊的移動(dòng)西風(fēng)帶槽脊的移動(dòng)1、長(zhǎng)波的傳播、長(zhǎng)波的傳播n西風(fēng)帶槽脊可以看成是疊加在中緯度西風(fēng)氣流上的波動(dòng)。n西風(fēng)帶波動(dòng)按其波長(zhǎng)可分為三類：n超長(zhǎng)波n長(zhǎng)波n短波超長(zhǎng)波、長(zhǎng)波和短波超長(zhǎng)波、長(zhǎng)波和短波n超長(zhǎng)波超長(zhǎng)波的波長(zhǎng)在一萬公里以上,即繞地球一圈可有13個(gè)波,它是由地形和海陸分布

6、的強(qiáng)迫振動(dòng)引起,呈準(zhǔn)靜止,生命史在10天以上,屬于中長(zhǎng)期天氣過程。n長(zhǎng)波長(zhǎng)波的波長(zhǎng)300010000公里,相當(dāng)于50120個(gè)經(jīng)距。全緯圈約為37個(gè)波,振幅一般為1020緯距,平均移速在10個(gè)經(jīng)距/日以下,有時(shí)很慢,呈準(zhǔn)靜止,甚至?xí)蛭鞯雇恕ｉL(zhǎng)波變化常導(dǎo)致一般天氣系統(tǒng)及天氣過程發(fā)生明顯變化，生命史約45天。n短波短波的波長(zhǎng)和振幅均較小,移動(dòng)快,平均移速為1020經(jīng)度/日,多數(shù)僅出現(xiàn)在對(duì)流層的中下部,往往迭加在長(zhǎng)波之上，生命史在45天以下。n在中高緯度地區(qū),長(zhǎng)波的水平尺度可大到同地球半徑相比擬,故亦稱為行星波(或稱為羅斯貝波),從對(duì)流層的中下層到平流層的低層均可見到,是行星鋒區(qū)中的一種擾動(dòng)。n在每

7、日的天氣圖上,長(zhǎng)波和短波同時(shí)存在,相互迭加,還可以互相轉(zhuǎn)化。n一般情況下,長(zhǎng)波和短波不容易分辨。如圖，迭加后的長(zhǎng)波槽就變得極不明顯,長(zhǎng)波脊則因同位相迭加顯得很強(qiáng)。 辨認(rèn)長(zhǎng)波的方法辨認(rèn)長(zhǎng)波的方法(1)在歐亞范圍的500或300hPa圖上，由于短波主要出現(xiàn)在低層，到了高層就變得很不明顯，長(zhǎng)波系統(tǒng)就突出起來。(2)在時(shí)間平均(35天)天氣圖上，可消去移動(dòng)快、振幅小、維持時(shí)間短的短波，而使長(zhǎng)波顯示出來。(3)在空間平均(網(wǎng)格距2.5或5緯距)圖上，取網(wǎng)格點(diǎn)及其鄰近4點(diǎn)的高度平均值，也可把短波系統(tǒng)平滑掉而突出長(zhǎng)波。 設(shè)大氣運(yùn)動(dòng)是水平正壓無輻散的，在南設(shè)大氣運(yùn)動(dòng)是水平正壓無輻散的，在南北均勻的平直西風(fēng)上波

8、動(dòng)呈正弦形式。北均勻的平直西風(fēng)上波動(dòng)呈正弦形式。將準(zhǔn)地轉(zhuǎn)渦度方程(4.40)寫在無輻散層上0)(fVt)77. 4(0vxvxUt)78. 4()(ctxikAev西風(fēng)帶槽脊的移動(dòng)西風(fēng)帶槽脊的移動(dòng)Rossby長(zhǎng)波公式長(zhǎng)波公式 (4.79)用以分析長(zhǎng)波的移行情況，其中c為相速，k為波數(shù)，L為波長(zhǎng)。(a) 西風(fēng)強(qiáng)時(shí)，長(zhǎng)波移動(dòng)較快，反之較慢； (b) 波長(zhǎng)短時(shí)，長(zhǎng)波移動(dòng)較快，反之較慢； (c) 在波長(zhǎng)和西風(fēng)強(qiáng)度相同的情況下，較高緯度(值較小)，波動(dòng)移速快，較低緯度(值較大)，波動(dòng)移速慢。 2224LUkUc在西風(fēng)帶中，U 為正值，而 為負(fù)值，在某一合適的波數(shù)處，兩者恰好相互抵消而使c 等于零，這種波

9、動(dòng)是靜止的，由此可求得靜止波的波長(zhǎng)靜止波的波長(zhǎng)為： (4.80)2kULs22224LUkUc (4.81)由此可以有以下三種情況，即 (a) L 0，前進(jìn)波。 (b) L=Ls時(shí)，c = 0，靜止波。 (c) LLs時(shí)，c Ls時(shí)，長(zhǎng)波槽(脊)將西退。但實(shí)際大氣中原有波槽(脊)本身連續(xù)地自東向西后退的過程極少見，通常是“不連續(xù)后退”過程。n 這種過程并不是原有波槽后退，而是其上游有不穩(wěn)定短波槽強(qiáng)烈發(fā)展并東移，在原有槽的西面發(fā)展到最大強(qiáng)度后呈準(zhǔn)靜止?fàn)顟B(tài)，而原有槽顯著地減弱收縮，最后并到上游發(fā)展的波槽中去。n這種過程很少是局地性的，因?yàn)橐粋€(gè)槽的后退，其東側(cè)的波長(zhǎng)就會(huì)變得過大，使其東側(cè)的槽可能以同

10、樣的方式后退，這個(gè)過程一再向下游重復(fù)發(fā)生，直到增添一個(gè)新的槽，使波數(shù)增多為止。長(zhǎng)波調(diào)整長(zhǎng)波調(diào)整n廣義的長(zhǎng)波調(diào)整應(yīng)包括兩方面的內(nèi)容：n一是長(zhǎng)波的位置變化，即長(zhǎng)波的前進(jìn)或后退;n另一是長(zhǎng)波波數(shù)的變化,如小擾動(dòng)不穩(wěn)定而發(fā)展成為新長(zhǎng)波,就使長(zhǎng)波波數(shù)增多。又如長(zhǎng)波衰減,成為短波,就使長(zhǎng)波波數(shù)減小。有時(shí)長(zhǎng)波波數(shù)無變化,但長(zhǎng)波已經(jīng)過一次更替。n一般僅把長(zhǎng)波波數(shù)的變化及長(zhǎng)波的更替稱為長(zhǎng)波調(diào)整。注意注意（1） 不同緯度帶內(nèi)系統(tǒng)的相互影響 在西風(fēng)帶內(nèi),尤其亞洲上空,常有南北兩支鋒區(qū)及相應(yīng)的西風(fēng),其上各有波系在活動(dòng),由于高緯度的西風(fēng)往往大些而值又比低緯小,故高緯度波系移速常比低緯度快。在適當(dāng)情況下,高低緯兩支波系發(fā)

11、生同位相疊加合并,使波的振幅加大,強(qiáng)度增強(qiáng),出現(xiàn)經(jīng)向度更大的流型。 春夏之交我國東部沿海低槽突然加深為長(zhǎng)波常與這種過程有關(guān)。 （2）緊鄰槽脊的相互影響 上游槽(脊)線的轉(zhuǎn)向會(huì)引起緊接著的下游脊(槽)強(qiáng)度變化。n當(dāng)上游脊由南北向轉(zhuǎn)為東北-西南向時(shí),下游槽往往會(huì)顯著加強(qiáng)；n當(dāng)上游槽線由南北向轉(zhuǎn)為西北-東南走向時(shí)(一般低空都有氣旋強(qiáng)烈發(fā)展過程),則下游脊的軸向也會(huì)轉(zhuǎn)為西北-東南向并有所發(fā)展；n當(dāng)上游脊線由南北向轉(zhuǎn)為西北-東南向時(shí),則下游槽減弱,環(huán)流變平；n當(dāng)上游槽由南北向轉(zhuǎn)為東北-西南向時(shí),則下游脊將減弱,環(huán)流變平。2. 群速和上下游效應(yīng)群速和上下游效應(yīng)(p103和p163)n大范圍上、下游長(zhǎng)波系統(tǒng)

12、變化之間的聯(lián)系,稱為上下游效應(yīng)。n上游某地區(qū)長(zhǎng)波系統(tǒng)發(fā)生某種顯著變化之后,接著就以相當(dāng)快的速度(通常比系統(tǒng)本身移速以及平均西風(fēng)風(fēng)速都快)影響到下游地區(qū)長(zhǎng)波系統(tǒng)發(fā)生變化,叫上游效應(yīng)。n對(duì)于我國而言,在西風(fēng)帶中的上游是烏拉爾山地區(qū),歐洲北大西洋和北美東岸這三個(gè)關(guān)鍵地區(qū)最為重要。n當(dāng)下游某地區(qū)長(zhǎng)波發(fā)生顯著變化后也會(huì)影響到上游環(huán)流系統(tǒng)隨著發(fā)生變化,稱為下游效應(yīng)。n北太平洋就是我國西風(fēng)帶的下游。 在長(zhǎng)波調(diào)整過程中上游效應(yīng)非常重要。在長(zhǎng)波調(diào)整過程中上游效應(yīng)非常重要。n這種現(xiàn)象可以用群速的概念給予解釋。n實(shí)際大氣中的波動(dòng)是由不同振幅、不同頻率、不同波長(zhǎng)的簡(jiǎn)單波疊加而成的所謂群波。n群波的移動(dòng)速度稱為群速度c

13、g。 由(4.79)乘以k，群速是波動(dòng)能量傳播的速度，群速總是正值，即從西向東傳播。 cg c ，能量出現(xiàn)頻散現(xiàn)象)82. 4(kUk)83. 4(422LUkcgncg-c 總是正值, 能量傳播的速度比波傳播速度大, 可以使能量超前傳播到槽脊的下游而使下游有新的槽脊產(chǎn)生。)84. 4(222sgLLUcc4.3.3 西風(fēng)帶槽脊的垂直結(jié)構(gòu)西風(fēng)帶槽脊的垂直結(jié)構(gòu) 在高空等壓面圖上，和等高線的波狀流型相對(duì)應(yīng)，等溫線也呈波狀形式。在一般情況下，等溫線位相稍落后于等高線，有時(shí)兩者重合，少數(shù)情況下等溫線超前等高線。 長(zhǎng)波具有長(zhǎng)波具有冷槽暖脊冷槽暖脊的熱力結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的熱力結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 這種結(jié)構(gòu)性質(zhì)的槽脊，其強(qiáng)度在

14、對(duì)流層中是隨高度增加。n短波情況與之類似，但有時(shí)溫度場(chǎng)較弱，甚至出現(xiàn)冷脊暖槽的熱力結(jié)構(gòu)，因此其強(qiáng)度隨高度而減弱。 n高空長(zhǎng)波槽脊與低層天氣系統(tǒng)的配置是符合熱成風(fēng)原理的。n低層氣壓場(chǎng)和上下兩層之間的平均溫度場(chǎng)相疊加，就可得到高空成波狀的氣壓場(chǎng)。n反之，高空氣壓場(chǎng)減去平均溫度場(chǎng)，可得低層氣壓場(chǎng)。等溫線的位相落后于等高線，顯示出槽前有暖平流，槽后有冷平流，因而槽前有上升運(yùn)動(dòng)，槽后有下沉運(yùn)動(dòng)。n由于長(zhǎng)波具有冷槽暖脊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，則按靜力學(xué)原理，槽脊的位置是隨高度向西傾斜的，即所謂的后傾槽。這種配置是斜壓波將南北溫度梯度所儲(chǔ)存位能轉(zhuǎn)換到波動(dòng)動(dòng)能的必要條件，也就是槽脊發(fā)展的必要條件。當(dāng)槽脊軸線隨高度變?yōu)榇怪?/p>

15、或向東傾斜時(shí)，冷暖平流和能量轉(zhuǎn)換將變得微弱，這時(shí)槽脊開始減弱。4.3.4 西風(fēng)帶槽脊的發(fā)展西風(fēng)帶槽脊的發(fā)展1. 位勢(shì)傾向方程位勢(shì)傾向方程 高空槽脊的發(fā)展與等壓面的位勢(shì)高度變化是緊密相關(guān)的，因此我們可通過位勢(shì)傾向方程來討論。 熱力學(xué)方程可寫為 (4.87) 其中 為穩(wěn)定度參數(shù)，在穩(wěn)定大氣中， ，所以0 dtdQpCRptppdgVp0p 準(zhǔn)地轉(zhuǎn)渦度方程為 (4.85)或(4.40) 以地轉(zhuǎn)風(fēng)渦度 代入 (4.86)pfftgpgg)(V21fgpffftgg22)(V (4.88)若不考慮非絕熱加熱項(xiàng)，則(4.88)變?yōu)?(4.89)(4.88)和(4.89)稱為位勢(shì)傾向方程位勢(shì)傾向方程dtdQ

16、ppCRfppffftpfpdggg222222 )(VVppffftpfgggVV22222)(4.89)還可寫成)89. 4()(2ppffftgggVV地轉(zhuǎn)風(fēng)的絕對(duì)渦度平流厚度平流隨高度的變化(1)地轉(zhuǎn)風(fēng)的絕對(duì)渦度平流項(xiàng)(4.89) 式右端第一項(xiàng)，它又可分為兩部分，gggggftfftVVV)(地轉(zhuǎn)風(fēng)相對(duì)地轉(zhuǎn)風(fēng)相對(duì)渦度平流渦度平流地轉(zhuǎn)渦地轉(zhuǎn)渦度平流度平流在等高線均勻分布的在等高線均勻分布的槽中，由于氣旋性曲槽中，由于氣旋性曲率，率， g 0 ，在脊中，在脊中則有則有 g 0 。gggftVVn對(duì)于短波短波(波長(zhǎng)g，則地轉(zhuǎn)渦度平流更重要。 dydfvftggVgggftVV負(fù)負(fù)地轉(zhuǎn)渦度平流

17、地轉(zhuǎn)渦度平流 ，等壓面高度等壓面高度升高升高。 正正地轉(zhuǎn)渦度平流地轉(zhuǎn)渦度平流 ，等壓面高度等壓面高度降低降低。 地轉(zhuǎn)渦度平流使長(zhǎng)波槽脊西移地轉(zhuǎn)渦度平流使長(zhǎng)波槽脊西移dydfvtg地轉(zhuǎn)風(fēng)絕對(duì)渦度平流地轉(zhuǎn)風(fēng)絕對(duì)渦度平流n對(duì)槽脊的發(fā)展不起作用對(duì)槽脊的發(fā)展不起作用n使短波東移使短波東移n使長(zhǎng)波西行使長(zhǎng)波西行(2)厚度平流(或溫度平流)隨高度的變化由靜力方程pTRpdTpRpgdgVVppftgV2TptgV在在暖平流暖平流區(qū)，區(qū)，當(dāng)暖平流隨高度減弱（隨氣壓增強(qiáng)）時(shí)，當(dāng)暖平流隨高度減弱（隨氣壓增強(qiáng)）時(shí)，即低層暖平流強(qiáng)，高層暖平流弱時(shí)，即低層暖平流強(qiáng)，高層暖平流弱時(shí)，等壓面高度升高，脊發(fā)展等壓面高度升高，

18、脊發(fā)展 TptgV0TgV0TpgV0t在在冷平流冷平流區(qū)，區(qū)，當(dāng)冷平流隨高度減弱（隨氣壓增強(qiáng)）時(shí)，當(dāng)冷平流隨高度減弱（隨氣壓增強(qiáng)）時(shí)，即低層冷平流強(qiáng)，高層冷平流弱時(shí)，即低層冷平流強(qiáng)，高層冷平流弱時(shí)，等壓面高度降低，槽發(fā)展等壓面高度降低，槽發(fā)展 TptgV0TgV0TpgV0t在實(shí)際大氣中,溫度平流一般隨高度減弱對(duì)于對(duì)流層中上層的等壓面來說，在其下層對(duì)于對(duì)流層中上層的等壓面來說，在其下層若有暖平流，則等壓面將升高，若有冷平流若有暖平流，則等壓面將升高，若有冷平流時(shí)，則等壓面將降低。時(shí)，則等壓面將降低。 冷平流冷平流暖平流暖平流槽發(fā)展槽發(fā)展脊發(fā)展脊發(fā)展 對(duì)流層溫度平流是槽脊系統(tǒng)發(fā)展的重要因素對(duì)流

19、層溫度平流是槽脊系統(tǒng)發(fā)展的重要因素tx2 波槽發(fā)展的簡(jiǎn)單動(dòng)力模式波槽發(fā)展的簡(jiǎn)單動(dòng)力模式 (p165和p284)n由位勢(shì)傾向方程我們知道渦度平流主要產(chǎn)生槽脊的移動(dòng)，溫度平流或厚度平流對(duì)于高空槽脊的發(fā)展才是本質(zhì)重要的，n但是在天氣圖上直接應(yīng)用位勢(shì)傾向方程進(jìn)行定性分析有一定困難，n因此這里我們將引入一個(gè)兩參數(shù)的簡(jiǎn)單動(dòng)力模式來進(jìn)行分析，盡管兩參數(shù)模式作了許多簡(jiǎn)化，但是它能抓住500hPa槽脊發(fā)展的本質(zhì)。 考慮一種簡(jiǎn)單的大氣，假設(shè)等溫線方向不隨高度變化，由熱成風(fēng)原理，有B(p) 隨氣壓p變化，滿足)91. 4()()(TmgTmgpBVpBVV0)(10spsmdppBpB將(4.91)式代入準(zhǔn)地轉(zhuǎn)渦度

20、方程(4.40)式，再對(duì)p求平均)92. 4()()(1)(1000sspspTmpTmspTmspfdpppfdpfpBVpBVpdptpBtpsss利用)93. 4()()(2ssTpTmpmmpfVpBfVtsssshVg)94. 4()(02sssTpTmpmmhVRTgfvVpBVt 平均層大約在500hPa以下600hPa左右，由于實(shí)際天氣分析中不分析600hPa圖，往往近似用500hPa圖來代替平均層的情況。 n平均層上的渦度局地變化主要由4個(gè)因子引起，n平均層上的相對(duì)渦度平流n熱成風(fēng)渦度平流n地轉(zhuǎn)渦度平流n地形作用 下面分別討論（4.94）式各項(xiàng)的物理意義。)94. 4()(0

21、2sssTpTmpmmhVRTgfvVpBVt(1) 平均層渦度平流在自然坐標(biāo)自然坐標(biāo)中 r 為流線的曲率半徑，氣旋式彎曲時(shí)為正，反氣旋式彎曲時(shí)為負(fù)，n 為流線的法線方向，指為流線的法線方向，指向流線右側(cè)（高壓一側(cè)）為正向流線右側(cè)（高壓一側(cè)）為正 表示在渦度沿氣流方向減小區(qū)（ ）將產(chǎn)生正變渦，在增大區(qū)將產(chǎn)生負(fù)變渦，即當(dāng)有正渦度平流進(jìn)入低槽，槽將發(fā)展，當(dāng)有負(fù)渦度平流進(jìn)入高脊，脊將發(fā)展。 mpmmtV1)95. 4()(1nVrVsVsVtmmmmmm0smnVrV采用地轉(zhuǎn)風(fēng)公式 ， 是500hPa層的位勢(shì)高度。地轉(zhuǎn)風(fēng)渦度平流的作用可以根據(jù)等壓面圖上等高地轉(zhuǎn)風(fēng)渦度平流的作用可以根據(jù)等壓面圖上等高線

22、的分布性狀來估計(jì)線的分布性狀來估計(jì)。因n與等高線垂直，指向高值側(cè)為正，故 。這樣 的符號(hào)由括號(hào)內(nèi)的三項(xiàng)所決定。nfVm1)96. 4(11122221nsnsrrsnnftm0ntm1為為曲率項(xiàng)曲率項(xiàng)，表示等高線沿氣流方向改表示等高線沿氣流方向改變的作用變的作用n槽前脊后，等高線氣旋性曲率沿氣流方槽前脊后，等高線氣旋性曲率沿氣流方向減小處有正變渦，氣旋性環(huán)流增強(qiáng)；向減小處有正變渦，氣旋性環(huán)流增強(qiáng)；n脊前槽后，曲率沿氣流方向增大處有負(fù)脊前槽后，曲率沿氣流方向增大處有負(fù)變渦，反氣旋環(huán)流增強(qiáng)。變渦，反氣旋環(huán)流增強(qiáng)。 rs1為為散聚項(xiàng)散聚項(xiàng)，表示等高線曲率和等高線表示等高線曲率和等高線沿氣流方向散開或

23、會(huì)聚的配合作用沿氣流方向散開或會(huì)聚的配合作用 n當(dāng)?shù)雀呔€呈氣旋性彎曲時(shí)，當(dāng)?shù)雀呔€呈氣旋性彎曲時(shí)，r 0，在等高線沿，在等高線沿氣流方向散開處有正變渦；在等高線沿氣流方氣流方向散開處有正變渦；在等高線沿氣流方向會(huì)聚處有負(fù)變渦。向會(huì)聚處有負(fù)變渦。n當(dāng)?shù)雀呔€呈反氣旋彎曲時(shí)情況相反。當(dāng)?shù)雀呔€呈反氣旋彎曲時(shí)情況相反。也就是說，也就是說，疏散槽或疏散脊疏散槽或疏散脊 將使槽或脊發(fā)展；將使槽或脊發(fā)展；會(huì)聚槽或會(huì)聚脊會(huì)聚槽或會(huì)聚脊 將使槽或脊減弱。將使槽或脊減弱。 nsr21為為擠度項(xiàng)或疏密項(xiàng)擠度項(xiàng)或疏密項(xiàng)，此項(xiàng)表示切變渦，此項(xiàng)表示切變渦度沿氣流方向變化的作用度沿氣流方向變化的作用 當(dāng)?shù)雀呔€密度向高壓方向當(dāng)?shù)?/p>

24、高線密度向高壓方向 增大時(shí)增大時(shí) 減小時(shí)減小時(shí) n在等高線密度沿氣流方向在高壓一側(cè)減小或在在等高線密度沿氣流方向在高壓一側(cè)減小或在低壓一側(cè)增加有正變渦，低壓一側(cè)增加有正變渦，n反之有負(fù)變渦。反之有負(fù)變渦。 此項(xiàng)作用一般較小，只在高空急流兩側(cè)附近較重要。 22ns 022n022n曲率項(xiàng)0000散聚項(xiàng)+-+疏密項(xiàng)+-+槽脊強(qiáng)度加強(qiáng)減弱加強(qiáng)減弱rs1nsr2122ns 槽前脊后槽后槽前脊后脊前槽后槽前脊后脊前-+-+-+-+-+槽脊移速迅速迅速迅速迅速緩慢緩慢緩慢緩慢rs1nsr21n對(duì)于一個(gè)呈南北向的對(duì)稱槽或脊對(duì)稱槽或脊來說，渦度平流作用一般僅使槽或脊移動(dòng)，并并不使槽、脊線上強(qiáng)度發(fā)生變化不使槽、

25、脊線上強(qiáng)度發(fā)生變化，但是不同的等高線分布會(huì)使槽脊的移動(dòng)速度有快慢差異。n對(duì)于一些不對(duì)稱的槽脊不對(duì)稱的槽脊來說，渦度平流作用對(duì)槽脊強(qiáng)度變化槽脊強(qiáng)度變化作用就比較明顯比較明顯。 (2) 熱成風(fēng)渦度平流 取自然坐標(biāo)s 沿?zé)岢娠L(fēng)方向，n 與熱成風(fēng)垂直且指向其右側(cè)（暖的一側(cè)），令 r 為熱成風(fēng)流線的曲率半徑，氣旋式彎曲時(shí)為正，反氣旋式彎曲時(shí)為負(fù)，則上式可寫為 (4.97)當(dāng)有正熱成風(fēng)渦度平流進(jìn)入低槽時(shí)，槽將加強(qiáng)發(fā)展；當(dāng)有正熱成風(fēng)渦度平流進(jìn)入低槽時(shí)，槽將加強(qiáng)發(fā)展；當(dāng)有負(fù)熱成風(fēng)渦度平流進(jìn)入高脊時(shí)，脊將增強(qiáng)發(fā)展。當(dāng)有負(fù)熱成風(fēng)渦度平流進(jìn)入高脊時(shí)，脊將增強(qiáng)發(fā)展。 TTVVTpTmpBtV22)()()()(222

26、nVrVsVpBsVpBtTTTTTm 考慮到熱成風(fēng)流線與等厚度線一致，在自然坐標(biāo)中有 h是1000hPa與500hPa層的厚度，由靜力公式可以將h用1000hPa到500hPa之間的平均溫度來表示， nhfgVTmdppdppTRdppTRhm0ln0ln0nTppfgRVmdT(4.98)(4.99) (4.99)式在形式上與(4.96)完全相似，若近似用500hPa或700hPa上的等溫線代替 ，則分析與上面關(guān)于等高線的分析完全相同，只不過把前面的等高線換為等溫線而已。T1)1(22222nTsnsTrrsnTnTfbtm202)ln()(mdppgRpBb 在溫度槽附近，熱成風(fēng)渦度最大

27、，在溫度脊附近，熱成風(fēng)渦度最小。n當(dāng)溫度槽落后于高度槽時(shí)，溫度槽槽前的正熱成風(fēng)渦度平流，正在高度槽中，因而此高度槽將加強(qiáng)。n當(dāng)溫度脊落后于高度脊時(shí)，此高度脊將加強(qiáng)。 平均層渦度方程中熱成風(fēng)渦度平流項(xiàng)的作用還需乘以系數(shù) ，根據(jù)實(shí)際資料統(tǒng)計(jì)，在平均層上大約為0.2-0.4 (Carlson, 1991)。n500hPa等壓面上天氣系統(tǒng)的發(fā)生發(fā)展和移動(dòng)應(yīng)以渦度平流為主，n但是熱成風(fēng)渦度平流項(xiàng)的作用仍很重要，它反映了大氣斜壓性的作用。2)(pB(3)地轉(zhuǎn)參數(shù)隨緯度的變化n氣流南下時(shí)渦度隨時(shí)間增加，氣流北上時(shí)渦度隨時(shí)間減小。n這一項(xiàng)對(duì)短波槽來說影響不大，對(duì)長(zhǎng)波槽的作用比較明顯。 vtm3(4) 地形影響

28、 在迎風(fēng)坡 在背風(fēng)坡 n高空低壓槽移向山脈上坡時(shí)將減弱，離開山脈下坡時(shí)將加強(qiáng)。n高空高壓脊移向山脈上坡時(shí)將加強(qiáng)，離開山脈下坡時(shí)將減弱。 ssmhRTfgt s4V0 sshV0 sshV地形 青藏高原 天山與阿爾泰山n40N以北的高空槽從亞洲西部移近高原西緣時(shí)，強(qiáng)度會(huì)減弱，而當(dāng)移到貝加爾湖以后又會(huì)加強(qiáng)。n青藏高原還會(huì)對(duì)西方移來的深厚大槽起切斷作用。n北端槽迅速沿高原北緣東移，強(qiáng)度減弱；n南端槽則受阻于高原西部，或趨于消失，或繼續(xù)東移。其中大多數(shù)是越過高原東移的，強(qiáng)度也趨于消弱。因此長(zhǎng)波槽極少能直接自西方進(jìn)入東亞地區(qū)。東亞大陸長(zhǎng)波槽極少能直接自西方進(jìn)入東亞地區(qū)。東亞大陸上的大槽大都是由一些小槽發(fā)

29、展而成的上的大槽大都是由一些小槽發(fā)展而成的。我們?cè)跂|亞大陸考慮高空長(zhǎng)波槽時(shí)，應(yīng)更多地注意n波槽的強(qiáng)度變化波槽的強(qiáng)度變化n小槽的生成與發(fā)展小槽的生成與發(fā)展4.3.5 切斷低壓和阻塞高壓切斷低壓和阻塞高壓n西風(fēng)帶大氣長(zhǎng)波不穩(wěn)定發(fā)展，或者兩個(gè)不同緯帶內(nèi)的槽脊在移動(dòng)過程中相互疊加時(shí)，槽脊強(qiáng)度可顯著加強(qiáng)。因此，在長(zhǎng)波脊中往往可形成閉合的暖高壓，稱為阻塞高壓阻塞高壓。n同時(shí)在阻塞高壓的一側(cè)或兩側(cè)可形成孤立的閉合冷低壓，稱為切斷低壓切斷低壓。n阻塞高壓與切斷低壓往往可同時(shí)出現(xiàn)。n這種阻塞高壓和切斷低壓的形成與維持阻擋著上游波動(dòng)向下游傳播，破壞了正常的西風(fēng)帶環(huán)流，使地面上的氣旋和反氣旋的移動(dòng)受到阻擋，所以這種

30、環(huán)流形勢(shì)又稱之為阻塞形勢(shì)阻塞形勢(shì)。 阻塞形勢(shì)是一種穩(wěn)定的形勢(shì)，它可以維持相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，對(duì)其控制下的地區(qū)以及上、下游大范圍地區(qū)的環(huán)流、天氣過程和天氣，都將會(huì)產(chǎn)生很大的影響。 1. 切斷低壓切斷低壓 切斷低壓是出現(xiàn)于對(duì)流層中上層的冷性閉合的低壓系統(tǒng)，在高空等壓面圖上表現(xiàn)為與北方冷空氣主體割裂的一堆孤立冷空氣，這種系統(tǒng)一般在300500hPa等壓面圖上表現(xiàn)最為明顯。在高空等壓面圖上，切斷低壓的出現(xiàn)形式大致有兩種：n一種是閉合低壓?jiǎn)为?dú)出現(xiàn)，在它的一側(cè)或兩側(cè)有明顯的高壓脊或高壓，n另一種是與阻塞高壓同時(shí)出現(xiàn)，切斷低壓出現(xiàn)在阻塞高壓的南側(cè)。隨著切斷低壓的出現(xiàn)，與它對(duì)應(yīng)的地面圖上，在初始階段，往往是一個(gè)冷性

31、高壓，由于切斷低壓的不斷發(fā)展，地面上逐漸出現(xiàn)了低壓環(huán)流或鋒面氣旋。 切斷低壓的形成是西風(fēng)帶長(zhǎng)波不穩(wěn)定發(fā)展的結(jié)果。n在低壓形成之前，溫度槽落后于高度槽，且溫度槽振幅大于高度槽振幅，槽內(nèi)及槽前有冷平流，槽后有暖平流，槽前等高線散開呈氣旋性彎曲，其后面脊區(qū)等高線散開呈反旋性彎曲，故導(dǎo)致低槽內(nèi)氣旋環(huán)流發(fā)展，氣壓下降；槽后反氣旋環(huán)流發(fā)展，氣壓上升。n冷暖平流、渦度平流和熱成風(fēng)渦度輸送的結(jié)果，使低壓槽進(jìn)一步加深，槽內(nèi)出現(xiàn)閉合低壓，高脊也增強(qiáng)并向東發(fā)展。n此時(shí)，由于槽后的暖平流仍較強(qiáng)，并在低槽的北部向東擴(kuò)展，與低槽東北側(cè)的暖空氣逐漸聯(lián)接起來，最后使槽內(nèi)的冷空氣與北方的冷空氣主體完全脫離而成為一個(gè)完全孤立的冷

32、性渦旋，即切斷低壓。在切斷低壓內(nèi)部為冷的極地氣團(tuán)，四周為中緯度氣團(tuán)或熱帶氣團(tuán)。在切斷低壓的北面，暖空氣和北方冷空氣主體之間可重新形成一個(gè)明顯的鋒區(qū)和強(qiáng)西風(fēng)帶。 n切斷低壓形成后，一般可維持23天或更長(zhǎng)時(shí)間。其消失過程常見有兩種：n一是逐漸填塞并緩慢移動(dòng)，以后逐漸消失；n另一種是當(dāng)北方有新的冷空氣南下，促使冷空氣堆的冷空氣迅速下沉擴(kuò)散，切斷低壓不能繼續(xù)維持而消失。 n切斷低壓一年四季都可出現(xiàn)，以春、秋季出現(xiàn)最多。n春季冷空氣仍有一定的強(qiáng)度，而暖空氣開始加強(qiáng)，容易產(chǎn)生切斷低壓，n而秋季冷空氣開始增強(qiáng)增多，而暖空氣仍較強(qiáng)且活動(dòng)頻繁，也有利于切斷低壓的形成。n北美和西歐出現(xiàn)切斷低壓的頻率最大。在亞洲東

33、部及中亞地區(qū)也常產(chǎn)生切斷低壓。n在中國東北地區(qū)5、6月份也常有切斷低壓發(fā)展，稱為東北冷渦東北冷渦。n它多數(shù)是從貝加爾湖地區(qū)的低渦移入的；n或是伴隨鄂霍次克海阻塞高壓形成,是在其西南側(cè)形成的切斷低壓，這種切斷低壓可維持較長(zhǎng)時(shí)間，最長(zhǎng)可達(dá)半月以上；n也有低槽東移至東北地區(qū)發(fā)展而形成東北冷渦的，這種冷渦持續(xù)時(shí)間較短，一般僅兩天左右。n在夏季，東北冷渦出現(xiàn)時(shí)，其西部的冷平流常使中國東北、華北地區(qū)發(fā)生連續(xù)數(shù)天的雷雨天氣。一般切斷低壓的云雨天氣多出現(xiàn)在它的西南部或南部。 2阻塞高壓阻塞高壓 阻塞高壓的一般特征定義為(a)在地面圖上和500hPa等壓面圖上必須同時(shí)出現(xiàn)閉合等值線，而且在高空?qǐng)D上，阻塞高壓將西

34、風(fēng)急流分為南北兩支；(b)阻塞高壓中心位于30N以北；(c)阻塞高壓持續(xù)時(shí)間至少5天。 -n阻塞高壓是高空深厚的暖高壓系統(tǒng)，在它的西側(cè)盛行偏南氣流，在東側(cè)盛行偏北氣流。n高壓自下而上伸展到很高的高空，超過高而冷的對(duì)流層頂，高壓軸線在低層自下而上向西北方向傾斜，到高層軸線基本上垂直。阻塞高壓的天氣阻塞高壓的出現(xiàn)與中國天氣氣候有很大的關(guān)系。n在阻塞高壓直接控制下的天氣，一般是晴朗少云，n但在其東西兩側(cè)，由于盛行經(jīng)向環(huán)流，天氣表現(xiàn)不同，n在阻塞高壓東部常有冷平流和下沉運(yùn)動(dòng)，天氣以冷晴為主；n阻塞高壓西部為暖平流和上升運(yùn)動(dòng)，天氣較暖而多云雨。 阻塞高壓的建立過程n阻塞高壓建立之前,環(huán)流要從緯向轉(zhuǎn)為經(jīng)向

35、。通常,先在上游有槽發(fā)展,接著槽就加深,而下游高壓也相繼發(fā)展,然后阻塞高壓從脊中切斷出來。反映在500hPa溫壓場(chǎng)上有兩種類型兩種類型:第一型：波動(dòng)不穩(wěn)定發(fā)展過程第二型：迭加過程第一型第一型n開始階段,在阻塞高壓生成區(qū)的上游,約40個(gè)經(jīng)度處,有一個(gè)高空槽強(qiáng)烈發(fā)展,并伴有強(qiáng)烈的冷空氣向南爆發(fā)，從而低槽加深，槽前暖平流，高壓脊發(fā)展(圖 a)。n第二階段,在這個(gè)高空槽的下游,高壓脊的西部,有強(qiáng)烈的暖平流。高空高壓脊亦同時(shí)發(fā)展。在這個(gè)高壓脊的下游,又有一個(gè)低槽正在發(fā)展(圖b)。n第三階段,環(huán)流的經(jīng)向度繼續(xù)發(fā)展,在第一階段中冷空氣強(qiáng)烈向南爆發(fā)的地方,已建立一個(gè)穩(wěn)定的低槽,并有切斷低壓在其下游,高壓脊已發(fā)

36、展成為阻塞高壓(圖c)。 第二型第二型n開始階段,在未來阻塞高壓生成區(qū)域上下游約4070N的范圍內(nèi),基本上屬于緯向環(huán)流,已經(jīng)有一個(gè)長(zhǎng)波脊存在并且很少移動(dòng),在它的上游有一個(gè)低槽(1)沿著長(zhǎng)波脊的邊緣向東北移去,每一次低槽在發(fā)展并向東移的過程中,伴隨有一次暖平流區(qū)向東北擴(kuò)充(圖a)。n第二階段,低槽(2)的發(fā)展已達(dá)到頂點(diǎn),暖平流也發(fā)展到最強(qiáng),低槽(2)前面的移動(dòng)性脊開始并入長(zhǎng)波脊,使得長(zhǎng)波脊又一次發(fā)展,這時(shí)上游又出現(xiàn)一個(gè)低槽(3)與暖舌(圖b)。n第三階段,低槽(3)的槽前暖平流區(qū)開始并入長(zhǎng)波脊(圖c)。n第四階段,長(zhǎng)波脊加強(qiáng)成為阻塞高壓(圖d)。 11222333阻塞高壓在建立以后，往往維持一個(gè)

37、相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期便趨于消失。阻塞高壓的重建和西退n阻塞高壓在某地維持一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期趨于消失后，此時(shí)又有一個(gè)新的阻塞高壓在原先的位置附近重新形成，稱為阻塞高壓的重建阻塞高壓的重建。n阻塞高壓趨于消失，在其西面地區(qū)又新生成一個(gè)阻塞高壓，表現(xiàn)為阻塞高壓的向西后退現(xiàn)象，稱為阻塞高壓的西退阻塞高壓的西退。 阻塞高壓的重建和西退，使西風(fēng)帶的環(huán)流形勢(shì)得以維持較長(zhǎng)時(shí)間。 阻塞高壓的重建過程 槽槽(2)前的冷平流進(jìn)前的冷平流進(jìn)入阻高，阻高減弱入阻高，阻高減弱 阻高兩側(cè)的槽阻高兩側(cè)的槽發(fā)生南北分離發(fā)生南北分離 上游槽上游槽(3)發(fā)展東移，發(fā)展東移，阻高由于正渦度平流阻高由于正渦度平流和冷平流崩潰和冷平流崩潰 槽槽(

38、2)后高壓脊與原后高壓脊與原高壓脊疊加，以及槽高壓脊疊加，以及槽(3)前的暖平流使阻前的暖平流使阻高重新建立高重新建立阻塞高壓的崩潰n阻塞高壓的崩潰主要是由于阻高上游槽或由該槽分裂出來的小槽一個(gè)接一個(gè)向阻高侵襲而引起的。n其溫壓場(chǎng)結(jié)構(gòu)：n一是溫度槽振幅大于高度槽振幅，而兩者位相基本一致；n另一種是溫度槽位相超前于高度槽，而兩者的振幅相同。阻塞高壓的崩潰過程阻高西部的環(huán)流不阻高西部的環(huán)流不再保持穩(wěn)定，上游再保持穩(wěn)定，上游槽開始東移，槽前槽開始東移，槽前有冷平流有冷平流阻高西部的一個(gè)個(gè)阻高西部的一個(gè)個(gè)東移，在上游槽的東移，在上游槽的一次次侵襲下，阻一次次侵襲下，阻高中心消失高中心消失4.3.6 西

39、南渦與江淮切變線西南渦與江淮切變線1西南渦西南渦 n西南渦西南渦一般是指形成于四川西部地區(qū), 700(或850)hPa上的具有氣旋性環(huán)流的閉合小低壓。n其直徑一般在300400公里左右。 西南渦的形成主要有以下三種作用：（1）西南的地形作用。n首先,四川盆地處于西風(fēng)帶的背風(fēng)坡,有利于降壓而形成動(dòng)力性渦旋。n其次,由于高原的阻擋,西風(fēng)氣流從高原的南北兩側(cè)繞過，從南側(cè)繞過的西風(fēng)氣流,由于受高原側(cè)向邊界的摩擦作用而產(chǎn)生氣旋性渦度形成低渦。(2) 500hPa面上有高原槽東移。 如果500hPa面上沒有低槽,就不會(huì)有低渦發(fā)生。這表明500hPa低槽前正渦度平流所造成的低層減壓,是西南渦形成的一個(gè)重要因

40、素。 (3) 700hPa圖上，高原東南側(cè)的西南氣流加強(qiáng),并在四川盆地形成明顯的輻合氣流。n當(dāng)華北高壓脊或高壓中心東移時(shí),在其后部的偏東南氣流與副熱帶高壓西北邊緣的西南氣流之間,若在四川構(gòu)成一輻合線則易有西南渦形成。n江淮切變線的西端也易形成西南渦。 n以上三種作用中,地形的作用是天天存在的,然而西南渦并非天天出現(xiàn)。n實(shí)際上,地形作用僅能造成一些動(dòng)力小渦旋,只有在一定的環(huán)流形勢(shì)配合下,才能產(chǎn)生具有天氣意義的低渦,n因此,日常工作中主要應(yīng)著眼于500和700hPa圖上是否都已具備有利于產(chǎn)生西南渦的環(huán)流型,當(dāng)這兩條件同時(shí)具備時(shí),就可形成西南渦。 n衛(wèi)星云圖的分析表明,與西南渦對(duì)應(yīng)的云團(tuán),?？勺匪莸?/p>

41、黑河地區(qū)和雅魯藏布江河谷等高原上空,這也說明西南渦的形成與高原高空系統(tǒng)的移出有關(guān)。n大多數(shù)西南渦是冷性的,也有少數(shù)西南渦是暖性的,或初生時(shí)是暖性的,以后變?yōu)槔湫缘摹?西南渦的移動(dòng)情況： n一部分西南渦移出，n另一部分西南渦是不大移動(dòng)的,它們出現(xiàn)以后維持1224小時(shí),就原地消失。 西南渦移動(dòng)路徑大致有三條：n一條是向東南移動(dòng)經(jīng)貴州、湖南、江西、福建出海,有時(shí)還會(huì)影響到廣西、廣東。n二是沿長(zhǎng)江東移入海,n三是向東北方向移動(dòng),經(jīng)陜西、華北地區(qū)出海,有時(shí)甚至可以進(jìn)入東北地區(qū)。 n當(dāng)東亞沿海大槽顯著發(fā)展,太平洋高壓位置偏南,低渦多向東南方向移動(dòng)；n若東部無大槽,n太平洋高壓較強(qiáng),低渦多向東北方向移動(dòng);n

42、如太平洋高壓強(qiáng)度較弱或正常,低渦都向正東方向移動(dòng)。n西南渦在東移過程中遇到較強(qiáng)的寒潮南下,會(huì)被排擠到華南沿海一帶。n如果西南渦原來處于云南省東南部,當(dāng)500hPa上中南半島高壓減弱或退出半島,孟加拉灣低壓環(huán)流范圍擴(kuò)大,并由于華東、華中的高壓西伸,使云南北部盛行東風(fēng)時(shí),西南渦可以自東向西而行。 西南渦的移向與相應(yīng)的500hPa上氣流方向基本一致,但略偏南些,移速則為500hPa上風(fēng)速的50%70%。 位于切變線上的西南渦,常沿切變線東移。這是因?yàn)閚西南渦位于切變線上時(shí),其長(zhǎng)軸方向與切變線一致,而低壓是接近長(zhǎng)軸方向移動(dòng)的。n而且如700hPa上有切變線存在,而500百帕面上又為平直西風(fēng)氣流時(shí),其引

43、導(dǎo)氣流方向向東,故低渦是沿切變線而東移。 西南渦的發(fā)展：西南渦在源地發(fā)展不大,只有在東移過程中才能發(fā)展。 (1) 如冷空氣從低渦的西部或西北部入侵,低渦則東移發(fā)展;如冷空氣從東或東北部侵入低渦,這會(huì)使西南渦的氣旋式環(huán)流減弱,并使低渦填塞。 (2) 500百帕上青藏高原低槽發(fā)展東移,有利于西南渦的東移和發(fā)展。n當(dāng)500百帕上西北槽較強(qiáng),且南伸至較低的緯度時(shí),如西南渦處在槽前,或槽線的延長(zhǎng)線上,構(gòu)成所謂“北槽南渦”形勢(shì)時(shí),這就有利于低渦的東移和發(fā)展；n相反,當(dāng)西北槽位置偏北或在減弱中,或低渦位于槽后,這就不利于西南渦的發(fā)展。西南渦的天氣：n西南渦在原地時(shí),可以產(chǎn)生一些陰雨天氣。n當(dāng)?shù)蜏u移出時(shí),無論

44、低渦是否發(fā)展或是否有地面鋒面配合,絕大部分都有降水,雨區(qū)主要分布在低渦的中心區(qū)和低渦移向的右前方。n這是因?yàn)榈蜏u的右側(cè)常是副熱帶高壓邊緣的低空急流所在,這里有充分的水汽供應(yīng)。n又因風(fēng)速大,在低渦南側(cè)的曲率渦度也大。當(dāng)?shù)蜏u移動(dòng)時(shí),在低渦右前側(cè)有較強(qiáng)的正的局地渦度變化,因而產(chǎn)生較強(qiáng)的負(fù)變壓，其變壓風(fēng)促使氣流輻合上升,同時(shí)低渦中心也有較強(qiáng)的摩擦輻合上升運(yùn)動(dòng),所以在這兩個(gè)部位都有較強(qiáng)的降水。n當(dāng)有地面鋒面氣旋與低渦配合時(shí),因氣旋中心一般也位于低渦的右前方,低渦右前方也會(huì)有較強(qiáng)的降水。n在低渦的左前方降水較小,而在低渦的后部,則基本上無雨。n低渦天氣有日變化,一般夜間或清晨比白天壞些。這可能是由于夜間或清晨云層頂部輻射冷卻,造成不穩(wěn)定,而使對(duì)流加強(qiáng)的緣故。 n當(dāng)西南渦發(fā)展東移時(shí),雨區(qū)也不斷擴(kuò)大和東移,降水強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)。一般到了兩湖盆地,降水量便大大增加,往往形成暴雨。同時(shí),西南渦的東移和發(fā)展,往往引起地面鋒面氣旋的發(fā)生發(fā)展,而大風(fēng)、低云、惡劣能見度等也隨之出現(xiàn)。 2. 切變線和江淮切變線切變線和江淮切變線 n把出現(xiàn)在低空(850和700hPa上)風(fēng)場(chǎng)上具有氣旋式切變的不連續(xù)線稱為切變線切變線。n切變線附近氣壓場(chǎng)較弱,有時(shí)分析不出等高線來,但風(fēng)場(chǎng)表現(xiàn)卻很明顯。n我國南方的切變線多為東西向,從氣壓場(chǎng)上來看也就是低空東西向的橫槽;北方切變線多為南北向。 切變線在我國各地區(qū)、各個(gè)季節(jié)都可出現(xiàn),會(huì)引