等熵面傾角變化的傾角方程

等熵面傾角變化的傾角方程

1在經(jīng)向垂直剖面內(nèi),等位溫面的傾斜變化及其對(duì)大氣斜壓性的影響相當(dāng)大的位溫是氣氛動(dòng)力學(xué)的一個(gè)重要變量。在干絕熱過程中位溫具有保守性,即守恒性;在濕絕熱過程中相當(dāng)位溫具有守恒性。正是由于這種守恒性質(zhì),位溫和相當(dāng)位溫廣泛地應(yīng)用在天氣學(xué)診斷分析中。例如,位溫和相當(dāng)位溫的垂直梯度可以分別用來分析干空氣和飽和濕空氣的層結(jié)穩(wěn)定度。等位溫線和等相當(dāng)位溫線的疏密程度可以表征鋒區(qū)內(nèi)溫度對(duì)比度和濕度對(duì)比度,因此天氣學(xué)上常利用它們進(jìn)行氣團(tuán)和鋒面的診斷分析,用它們的梯度及其時(shí)間變率來表征鋒的強(qiáng)度和水平鋒生。在相當(dāng)位溫的經(jīng)向垂直剖面內(nèi),降水區(qū)上空的等相當(dāng)位溫線常常是密集、陡峭傾斜的,并伴隨有強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng),這種等相當(dāng)位溫線的密集區(qū)通常代表鋒區(qū);隨著鋒面系統(tǒng)的移動(dòng)和發(fā)展,等相當(dāng)位溫面也不斷地傾斜變化。等位溫線在經(jīng)向垂直剖面內(nèi)通常是比較平直的;在冷暖氣團(tuán)交界處,雖然等位溫線不像等相當(dāng)位溫線那樣陡峭,但也具有明顯的傾斜特征,并且隨著冷暖氣團(tuán)的活動(dòng),等位溫線的斜率也不斷地變化。等熵面(即等位溫面)的傾斜變化容易導(dǎo)致對(duì)稱不穩(wěn)定的發(fā)生。當(dāng)浮力和地球旋轉(zhuǎn)作用相結(jié)合時(shí),處于重力穩(wěn)定和慣性穩(wěn)定的具有風(fēng)速切變的平均氣流可能出現(xiàn)對(duì)稱不穩(wěn)定,這種不穩(wěn)定的判據(jù)是等熵面的斜率大于等絕對(duì)動(dòng)量面的斜率。等熵面和濕等熵面(即等相當(dāng)位溫面)的傾斜狀態(tài)與大氣斜壓性密切相關(guān),其傾斜程度可以表征大氣斜壓性的強(qiáng)弱。等熵面和濕等熵面的傾斜變化還可以誘發(fā)垂直渦度的發(fā)展,吳國雄等研究指出,風(fēng)垂直切變或水平濕斜壓性的增加都會(huì)因?yàn)闈竦褥孛娴膬A斜而引起垂直渦度增長,濕等熵面越陡立,濕斜壓性增強(qiáng)所引起的渦旋發(fā)展越激烈。正是由于等熵面和濕等熵面的傾斜發(fā)展在大氣動(dòng)力學(xué)上具有重要意義,所以本文擬對(duì)暴雨過程中等熵面和濕等熵面的傾斜變化進(jìn)行診斷分析,并討論引起這種傾斜變化的可能原因。2up-up-p-p-up的傾向方程等壓坐標(biāo)系中熱力學(xué)方程和水汽方程可以分別寫為?θ?t+u?θ?x+v?θ?y+ω?θ?p=θcpΤQ?(1)或cp(?Τ?t+u?Τ?x+v?Τ?y+ω?Τ?p)-1ρω=Q?(2)?qv?t+u?qv?x+v?qv?y+ω?qv?p=Sqv?(3)其中,θ為位溫,u、v和ω分別為緯向、經(jīng)向和垂直速度,T為溫度,ρ為密度,cp為定壓比熱,Q為非絕熱加熱率,qv為水汽比濕,Sqv代表水汽源匯項(xiàng)。在經(jīng)向-垂直剖面(YOP)和緯向-垂直剖面(XOP)內(nèi),等熵面斜率可以分別寫為k=-?p?y=?θ?y/?θ?p?(4)l=-?p?x=?θ?x/?θ?p.(5)對(duì)應(yīng)的等熵面傾角分別為α=arctank?(6)β=arctanl.(7)由(4)式可以推導(dǎo)出等熵面斜率k的傾向方程,?k?t+V??k=1?θ?p{??t(?θ?y)+V??(?θ?y)-k[??t(?θ?p)+V??(?θ?p)]}?(8)其中,V=ui+vj+ωk??=??xi+??yj+??pk。根據(jù)等熵面斜率的定義(4)和(5)式,并利用熱力學(xué)方程(1),方程(8)可以寫為?k?t+V??k=(k?u?p-?u?y)l+(k?v?p-?v?y)k+(k?ω?p-?ω?y)+1?θ?p[??y(θcpΤQ)-k??p(θcpΤQ)]?(9)同理,可以推導(dǎo)出等熵面斜率l的傾向方程,?l?t+V??l=(l?u?p-?u?x)l+(l?v?p-?v?x)k+(l?ω?p-?ω?x)+1?θ?p[??x(θcpΤQ)-l??p(θcpΤQ)].(10)根據(jù)等熵面傾角的定義(6)和(7)式,由方程(9)和(10)可以推導(dǎo)出等熵面傾角方程,?α?t=-V??α+11+k2[(k?u?p-?u?y)l+(k?v?p-?v?y)k+(k?ω?p-?ω?y)]+11+k2?{1?θ?p[??y(θcpΤQ)-k??p(θcpΤQ)]}?(11)?β?t=-V??β+11+l2[(l?u?p-?u?x)l+(l?v?p-?v?x)k+(l?ω?p-?ω?x)]+11+l2?{1?θ?p[??x(θcpΤQ)-l??p(θcpΤQ)]}.(12)由方程(11)和(12)可以看出,等熵面傾角的局地變化主要是由傾角平流輸送項(xiàng)(方程(11)和(12)右端第一項(xiàng))、風(fēng)速切變項(xiàng)(方程(11)和(12)右端第二項(xiàng))和非絕熱加熱項(xiàng)(方程(11)和(12)右端第三項(xiàng))共同決定的,其中風(fēng)速切變項(xiàng)取決于緯向風(fēng)速、經(jīng)向風(fēng)速和垂直風(fēng)速的經(jīng)向/緯向和垂直切變與等熵面斜率的共同作用,因此該項(xiàng)體現(xiàn)了大氣動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)之間的相互作用。濕等熵面也有類似的傾角方程。在這里相當(dāng)位溫定義為如下形式:θe=θelvqvcpΤ?(13)其中,θ為位溫,lv為水汽凝結(jié)潛熱,qv為水汽比濕,T為溫度。YOP和XOP面內(nèi)濕等熵面的斜率和傾角可以分別寫為km=?θe?y/?θe?p?(14)lm=?θe?x/?θe?p?(15)αm=arctankm?(16)βm=arctanlm.(17)由熱力學(xué)方程(1)和水汽方程(3)可以推導(dǎo)出相當(dāng)位溫方程,?θe?t+u?θe?x+v?θe?y+ω?θe?p=θecpΤ(Q+lvSqv)-θecpΤlvqvΤ(?Τ?t+u?Τ?x+v?Τ?y+ω?Τ?p).(18)把熱力學(xué)方程(2)代入方程(18),可以得到?θe?t+u?θe?x+v?θe?y+ω?θe?p=θecpΤ[Q(1-lvcpqvΤ)+lvSqv]-θecpΤRcplvqvωp.(19)與方程(11)和(12)的推導(dǎo)過程類似,由相當(dāng)位溫方程(19)可以推導(dǎo)出YOP和XOP面內(nèi)濕等熵面傾角方程,?αm?t=-V??αm+11+k2m[(km?u?p-?u?y)lm+(km?v?p-?v?y)km+(km?ω?p-?ω?y)]+1(1+k2m)?θe?p[km??p(lvqvcpΤRpcpθeω)-??y(lvqvcpΤRpcpθeω)]+1(1+k2m)?θe?p?{??y[θcpΤ(Q(1-lvqvcpΤ)+lvSqv)]-km??p[θcpΤ(Q(1-lvqvcpΤ)+lvSqv)]}?(20)?βm?t=-V??βm+11+l2m[(lm?u?p-?u?x)lm+(lm?v?p-?v?x)km+(lm?ω?p-?ω?x)]+1(1+l2m)?θe?p[lm??p(lvqvcpΤRpcpθeω)-??x(lvqvcpΤRpcpθeω)]+1(1+l2m)?θe?p?{??x[θecpΤ(Q(1-lvqvcpΤ)+lvSqv)]-lm??p[θecpΤ(Q(1-lvqvcpΤ)+lvSqv)]}.(21)由方程(20)和(21)可以看出,影響濕等熵面傾角局地變化的強(qiáng)迫項(xiàng)除傾角平流輸送項(xiàng)(方程(20)和(21)右端第一項(xiàng))、風(fēng)速切變項(xiàng)(方程(20)和(21)右端第二項(xiàng))和非絕熱加熱項(xiàng)(方程(20)和(21)右端第四項(xiàng))之外,還包括垂直熱量通量切變項(xiàng)(方程(20)和(21)右端第三項(xiàng))。3u3000等熵面斜率與相對(duì)垂直液壓斜率的關(guān)系等熵面和濕等熵面的傾斜發(fā)展與大氣斜壓性的變化密切相關(guān)。在等壓坐標(biāo)系中,表征大氣斜壓性的斜壓矢量(B)和濕斜壓矢量(Bm)可以分別寫為(詳細(xì)推導(dǎo)過程見附錄)B=[g(ki-lj)-(l???y-k???x)k]?lnθ?p?(22)Bm=[g(kmi-lmj)-(lm???y-km???x)k]?lnθe?p.(23)由上述兩式可見,等壓坐標(biāo)系中大氣斜壓性(濕斜壓性)與等熵面斜率k和l(濕等熵面斜率km和lm)密切相關(guān),等熵面和濕等熵面的傾斜程度在一定尺度上可以反映大氣斜壓性的強(qiáng)弱,等熵面和濕等熵面斜率(或傾角)的變化可以引起大氣斜壓性的增強(qiáng)或減弱。等熵面和濕等熵面斜率(或傾角)與相對(duì)垂直渦度的發(fā)展也有一定的聯(lián)系。吳國雄給出如下形式的局地直角坐標(biāo)系下全型垂直渦度方程,FCVE(ζ)=(f+ζ)?w?z+(f+ζ)?Vh?z??hθθz+(?u?z?w?y-?v?z?w?x)+ζs?Vh?s??hθθz-α-1˙ξsθsθz?(24)其中,FCVE(ζ)=dζ/dt+βv+(f+ζ)??V?ζ為相對(duì)垂直渦度。上述方程右端第二、第四項(xiàng)實(shí)質(zhì)上代表了局地直角坐標(biāo)系中經(jīng)向-垂直剖面和緯向-垂直剖面內(nèi)等熵面斜率對(duì)相對(duì)垂直渦度發(fā)展演變的影響,體現(xiàn)了等熵面傾斜的效應(yīng)。當(dāng)?shù)褥孛嫘甭首兊煤艽髸r(shí),特別是在鋒面或急流附近,由等熵面傾斜所誘發(fā)的垂直渦度發(fā)展可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過延伸和扭曲效應(yīng)而變得非常激烈,進(jìn)而導(dǎo)致嚴(yán)重天氣事件的發(fā)生。余暉等研究指出,等壓坐標(biāo)系中濕空氣垂直渦度的個(gè)別變化與熱力學(xué)系數(shù)的個(gè)別變化成正比,即dζpdt∝dCpΜdt?(25)其中,ζp為相對(duì)垂直渦度,CpΜ=-gk×?V?p??pθeθep為熱力學(xué)系數(shù)。實(shí)質(zhì)上,熱力學(xué)系數(shù)中的?pθe/θep項(xiàng)就是等壓坐標(biāo)系中經(jīng)向-垂直剖面和緯向-垂直剖面內(nèi)濕等熵面斜率,體現(xiàn)濕等熵面斜率對(duì)等壓坐標(biāo)系中相對(duì)垂直渦度發(fā)展演變的貢獻(xiàn)。從以上分析可見,等熵面和濕等熵面斜率(或傾角)的確是一個(gè)與大氣斜壓性和相對(duì)垂直渦度密切相關(guān)的重要物理量。4大氣斜壓與等熵面傾角2004年8月12日0000UTC至13日0000UTC,華北地區(qū)發(fā)生一次強(qiáng)降水過程。如圖1所示,實(shí)際觀測(cè)的24小時(shí)累積降水區(qū)呈明顯的東北-西南走向的帶狀分布,從山西省西南部延伸到黑龍江省西南部,該降水帶內(nèi)的三個(gè)強(qiáng)降水中心分別位于(37°N,112.5°E)、(37.5°N,114.5°E)和(39°N,117.5°E)。12日1200UTC700hPa等壓面上存在一條東北-西南走向的相當(dāng)位溫高值帶(如圖2所示),高值中心主要位于(36°N～38°N,112.5°E～116°E)區(qū)域內(nèi);強(qiáng)降水中心基本上位于這條高溫高濕帶內(nèi),但24小時(shí)累積降水帶在空間位置上比這條高溫高濕帶稍稍偏北。由于等位溫線和等相當(dāng)位溫線的水平梯度更傾向于南北方向(如圖2所示),因此本文將利用NCEP/NCAR實(shí)時(shí)分析資料(1°×1°,間隔6小時(shí))對(duì)2004年8月10日0000UTC～14日0000UTC經(jīng)向-垂直剖面內(nèi)等熵面和濕等熵面的傾角(α和αm),大氣斜壓矢量和相對(duì)垂直渦度進(jìn)行診斷分析,并討論方程(11)和(20)右端除非絕熱加熱項(xiàng)之外的各強(qiáng)迫項(xiàng)對(duì)等熵面和濕等熵面傾斜發(fā)展的影響。2004年8月12日0600UTC位溫從地面到對(duì)流層高層隨高度逐漸增加(如圖3所示)。對(duì)流層低層等位溫線隨地形起伏,并且地形海拔較高地區(qū)的溫度比較低。37°N以北的等位溫線向冷區(qū)傾斜,對(duì)應(yīng)著等熵面傾角正值區(qū)(?θ/?y<0,?θ/?p<0)。37°N～43°N緯度帶內(nèi)等熵面傾角正值區(qū)從對(duì)流層低層垂直向北傾斜伸展到300hPa。斜壓矢量模(|B|)的正高值區(qū)主要位于等位溫線傾斜區(qū)和等熵面傾角正值區(qū)內(nèi),(39°N,1000hPa)和(46°N,400hPa)的大氣斜壓中心對(duì)應(yīng)著等熵面傾角正高值區(qū)。隨著冷空氣團(tuán)緩慢地向南移動(dòng),12日1200UTC,等熵面傾角的兩個(gè)正高值中心分別位于(38°N,1000hPa)和(45°N,450hPa),并且與斜壓矢量模的兩個(gè)正高值中心相對(duì)應(yīng)。對(duì)比可知,35°N～50°N緯度帶內(nèi)對(duì)流層低層和中高層的大氣斜壓性比0600UTC有所增強(qiáng)。大氣斜壓性與等熵面傾角之間的關(guān)系可以用大氣斜壓矢量表達(dá)式(22)來解釋。另外,相對(duì)垂直渦度與等熵面傾角之間也存在一定的聯(lián)系,如圖4所示,12日0600UTC等位溫線傾斜區(qū)的相對(duì)垂直渦度主要表現(xiàn)為正值,對(duì)流層低層37°N～43°N緯度帶內(nèi)相對(duì)垂直渦度正值區(qū)傾斜向上伸展,在300hPa以下高度范圍內(nèi)基本上與等熵面傾角正值區(qū)重疊。隨著等位溫線傾斜區(qū)的移動(dòng),傾斜的相對(duì)垂直渦度正值區(qū)也相應(yīng)地變化,12日1200UTC近地面層相對(duì)垂直渦度正值中心南移至37°N附近,略偏南于等熵面傾角正值中心;35°N～43°N緯度帶內(nèi)對(duì)流層中下層的相對(duì)垂直渦度較0600UTC有所減弱,但對(duì)流層高層400～300hPa,43°N～48°N緯度帶內(nèi)等熵面傾角正值區(qū)的相對(duì)垂直渦度明顯增強(qiáng)。相對(duì)垂直渦度與等熵面傾角之間的關(guān)系可以用全型垂直渦度方程(24)來解釋,由于相對(duì)垂直渦度的發(fā)展演變是由多個(gè)影響因子共同決定的,而等熵面斜率或傾角只是諸多影響因子之一,因此圖4中相對(duì)垂直渦度與等熵面傾角的經(jīng)向垂直分布不是完全對(duì)應(yīng)的。為了分析引起降水區(qū)上空等熵面傾斜變化的可能原因,本文利用NCEP/NCAR實(shí)時(shí)分析資料對(duì)方程(11)右端的傾角平流輸送項(xiàng)和風(fēng)速切變項(xiàng)進(jìn)行了計(jì)算,并對(duì)降水區(qū)(39°N～41°N,116°E～118°E)區(qū)域平均的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行診斷分析。如圖5所示,等熵面傾角正高值區(qū)主要位于10日1200UTC～13日0000UTC的750hPa以下近地面層和13日0000UTC～14日0000UTC的750～350hPa高度范圍內(nèi)?？梢钥闯?12日0000UTC～13日0000UTC時(shí)段內(nèi)對(duì)流層低層等熵面傾角逐漸減小,而750～350hPa之間的等熵面傾角逐漸增加。另外,等熵面傾角負(fù)高值中心主要出現(xiàn)在10日0600UTC和13日0600UTC的850hPa附近。750hPa以上的傾角平流輸送項(xiàng)、緯向風(fēng)速切變項(xiàng)和經(jīng)向風(fēng)速切變項(xiàng)相對(duì)于垂直風(fēng)速切變項(xiàng)來說比較弱,但在750hPa以下的對(duì)流層低層,傾角平流輸送項(xiàng)和經(jīng)向風(fēng)速切變項(xiàng)對(duì)等熵面傾角變化的影響也比較重要。傾角平流項(xiàng)的正負(fù)高值區(qū)主要出現(xiàn)在對(duì)流層低層和高層,近地面層傾角緯向平流和垂直平流的作用主要是使熵面傾角增加,而經(jīng)向平流的作用是減小等熵面傾角(圖略)。緯向風(fēng)速切變項(xiàng)的負(fù)高值區(qū)主要位于對(duì)流層中高層,其作用是使等熵面傾角減小,進(jìn)一步分析表明該負(fù)高值區(qū)主要是由緯向風(fēng)速經(jīng)向切變項(xiàng)造成的(圖略)。經(jīng)向風(fēng)速切變項(xiàng)的負(fù)高值區(qū)主要位于10日1800UTC～11日1800UTC的對(duì)流層低層,其正高值區(qū)主要位于11日1800UTC～14日0000UTC的對(duì)流層中低層,并且相對(duì)于經(jīng)向風(fēng)速經(jīng)向切變項(xiàng)來說,經(jīng)向風(fēng)速垂直切變項(xiàng)比較弱(圖略)。垂直風(fēng)速切變項(xiàng)在整個(gè)研究區(qū)域內(nèi)對(duì)等熵面傾角發(fā)展演變的貢獻(xiàn)都是主要的,并且正值區(qū)和負(fù)值區(qū)相間分布,具有明顯的時(shí)間周期變化特征;在垂直風(fēng)速切變項(xiàng)的兩個(gè)組成項(xiàng)中,垂直風(fēng)速經(jīng)向切變項(xiàng)在整個(gè)對(duì)流層都是主要的,垂直風(fēng)速垂直切變項(xiàng)的影響主要表現(xiàn)在11日0000UTC～12日1800UTC對(duì)流層低層(圖略)。5濕等熵面傾角的時(shí)空分布如圖6所示,2004年8月12日0600UTC向北傾斜的等相當(dāng)位溫線密集區(qū)主要位于39°N～45°N緯度帶內(nèi),表明那里存在鋒面,其南側(cè)(33°N,650hPa)附近為閉合的低溫低濕中心;二者之間為狹窄的相當(dāng)位溫高值區(qū),344K等相當(dāng)位溫線垂直向下伸展到750hPa附近。對(duì)流層低層的濕等熵面傾角正高值區(qū)從(38°N～40°N,950hPa)向南北兩側(cè)傾斜向上伸展,北支伸展到250hPa(?θe/?y<0,?θe/?p<0),對(duì)應(yīng)著向北傾斜的等相當(dāng)位溫線,正高值中心位于(43°N,700hPa);南支與閉合低溫低濕中心南北兩側(cè)北傾的等相當(dāng)位溫線相對(duì)應(yīng)。濕斜壓矢量模|Bm|的高值區(qū)傾斜向上伸展,主要位于等位溫線傾斜區(qū)和濕等熵面傾角正值區(qū)內(nèi),(42°N,650hPa)附近大氣濕斜壓中心位于濕等熵面傾角正高值區(qū)內(nèi),而(38°N,600hPa)附近較弱的大氣濕斜壓中心對(duì)應(yīng)著濕等熵面傾角負(fù)值區(qū)。隨著鋒面向南移動(dòng),12日1200UTC,濕等熵面傾角的兩個(gè)正高值中心分別位于(37°N,650hPa)和(40°N,700hPa),其中北面的正高值中心與濕斜壓矢量模的高值中心相對(duì)應(yīng)。大氣濕斜壓性與濕等熵面傾角之間的關(guān)系可以用大氣濕斜壓矢量表達(dá)式(23)來解釋。相對(duì)垂直渦度與濕等熵面傾角聯(lián)系緊密,如圖7所示,12日0600UTC和1200UTC37°N～43°N緯度帶內(nèi)傾斜向上伸展的相對(duì)垂直渦度正值區(qū)在250hPa以下位于濕等熵面傾角正高值區(qū)內(nèi),并且相對(duì)垂直渦度正高值中心與濕等熵面傾角正高值中心相對(duì)應(yīng)。在對(duì)流層中下層,傾斜的相對(duì)垂直渦度正高值區(qū)隨著等相當(dāng)位溫線密集區(qū)和濕等熵面傾角正值區(qū)一起向南移動(dòng)。方程(25)可以解釋相對(duì)垂直渦度與濕等熵面傾角之間的這種關(guān)系。如圖8所示,濕等熵面傾角的發(fā)展演變主要發(fā)生在對(duì)流層中下層,濕等熵面傾角負(fù)高值區(qū)主要位于10日0000UTC～12日0600UTC的700～500hPa之間,而正高值區(qū)主要出現(xiàn)在12日0600UTC～14日0000UTC對(duì)流層的中低層。12日0000UTC～1200UTC時(shí)段內(nèi)800～600hPa之間和12日0000UTC～1800UTC時(shí)段內(nèi)600～350hPa之間的濕等熵面傾角隨時(shí)間逐漸增加。在濕等熵面傾角的強(qiáng)迫項(xiàng)中,緯向風(fēng)速切變項(xiàng)和經(jīng)向風(fēng)速切變項(xiàng)在數(shù)值上遠(yuǎn)大于濕等熵面傾角平流輸送項(xiàng)和垂直風(fēng)速切變項(xiàng)。傾角平流輸送項(xiàng)的兩個(gè)正高值中心分別位于12日1200UTC的600hPa和13日0600UTC的800hPa附近,它們主要是由傾角緯向平流輸送引起的(圖略)。緯向風(fēng)速切變項(xiàng)的正負(fù)高值區(qū)主要位于10日0000UTC～12日0000UTC的850～500hPa之間,對(duì)比可知,緯向風(fēng)速切變項(xiàng)的高值區(qū)主要是由緯向風(fēng)速垂直切變項(xiàng)造成的。與之相比,緯向風(fēng)速經(jīng)向切變項(xiàng)比較弱,其主要作用是使?jié)竦褥孛娴膬A角減小(圖略)。經(jīng)向風(fēng)速切變項(xiàng)對(duì)濕等熵面傾角演變的影響主要發(fā)生在對(duì)流層中下層,例如,12日1200UTC600hPa附近的經(jīng)向風(fēng)速切變項(xiàng)有利于增大濕等熵面傾角,而其上下兩側(cè)的負(fù)值中心意味著經(jīng)向風(fēng)速切變項(xiàng)的作用是使?jié)竦褥孛鎯A角減小;另外,組成經(jīng)向風(fēng)速切變項(xiàng)的垂直切變項(xiàng)遠(yuǎn)大于經(jīng)向切變項(xiàng),說明經(jīng)向風(fēng)速垂直切變項(xiàng)對(duì)濕等熵面的傾斜變化有重要貢獻(xiàn)(圖略)。與其他強(qiáng)迫項(xiàng)相比,垂直風(fēng)速切變項(xiàng)弱得多,垂直風(fēng)速切變項(xiàng)的正負(fù)高值區(qū)主要出現(xiàn)在11日1200UTC～13日0000UTC300hPa以下的對(duì)流層,并且垂直風(fēng)速垂直切變項(xiàng)與垂直風(fēng)速經(jīng)向切變項(xiàng)基本相當(dāng)(圖略)。垂直熱量通量切變項(xiàng)在11日0600UTC對(duì)濕等熵面傾角演變的貢獻(xiàn)較大,750hPa的正值中心增大濕等熵面傾角,650hPa的負(fù)值中心使?jié)竦褥孛鎯A角減小。另外,垂直熱量通量垂直切變項(xiàng)是垂直熱量通量切變項(xiàng)的主要組成項(xiàng)(圖略)。6對(duì)等效條件的把握本文從等壓坐標(biāo)系熱力學(xué)方程和水汽方程出發(fā),推導(dǎo)出可以診斷分析等熵面(等位溫面)和濕等熵面(等相當(dāng)位溫面)傾斜變化的傾角方程。等熵面傾角的局地變化主要由傾角平流輸送項(xiàng)、風(fēng)速切變項(xiàng)和非絕熱加熱項(xiàng)共同決定,而影響濕等熵面傾角局地變化的強(qiáng)迫項(xiàng)除傾角平流輸送項(xiàng)、風(fēng)速切變項(xiàng)和非絕熱加熱項(xiàng)之外,還包括垂直熱量通量切變項(xiàng)。本文利用NCEP實(shí)時(shí)分析資料分別對(duì)大氣斜壓性、相對(duì)垂直渦度、等熵面和濕等熵面的傾角以及傾角方程右端除非絕熱加熱項(xiàng)之外的強(qiáng)迫項(xiàng)進(jìn)行診斷分析。分析結(jié)果表明,大氣斜壓性、相對(duì)垂直渦度與等熵面和濕等熵面的傾角密切相關(guān),它們的正高值區(qū)互相重疊。在850～100hPa高度范圍內(nèi),影響等熵面傾斜發(fā)展