高原涡及西南涡对青藏高原东部一次暴雨过程的影响研究

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本文选取了2014年7月30日发生在高原东部的一次高原涡及西南涡共同影响下的暴雨过程以探究二者协同及单独对降水的作用。在降水过程的天气形势、主要影响系统演变、不同降水阶段的天气系统动、热力结构演变及水汽的输送特征分析基础上,进一步通过HYSPLIT模式追踪了不同降水中心的水汽输送来源。分析发现:本次降水过程主要分为两个阶段,第一阶段降水主体主要位于高原上,降水强度较弱,主要由高原涡东移发展造成。第二阶降水主体位于高原东部斜坡地形上及四川盆地西部。第二阶段的降水强度较第一阶段骤增,6小时达到50mm。主要由于高原涡不断东移,与盆地低层前期弱西南涡A和后期新生的西南涡B环流作用,加强了高原涡前部西南风与低层气流间的辐合抬升造成。第一阶段高原上降水中心附近的低层1000m水汽来源主要分为两个通道:第一条通道为从孟加拉湾翻越喜马拉雅山脉直接输送到高原的水汽,第二条通道为从南海地区经四川、甘肃绕地形爬升至高原的水汽。第二阶段高原东部斜坡地形上及盆地强降水中心附近的低层1000m以下的水汽为孟加拉湾经南海输送至盆地的水汽,较高层3000m的水汽则来源于南海东部。进一步通过Barnes带通滤波器对影响此次过程的高原涡和盆地前期的西南涡A进行了滤波分离,并设计敏感性试验去掉高原涡(NPV)和去掉前期西南涡A(NSV)以探究高原涡及西南涡A协同及单独对降水的作用。发现:此次暴雨过程中高原涡起主导作用。其为第一阶段高原上的降水提供了动力、热力条件。高原涡前部的干冷空气下沉入侵促进了盆地对流运动的发展,为第二阶段高原东部斜坡地形和盆地的暴雨提供了动力抬升条件。盆地前期西南涡A强度弱,在大尺度环流背景影响下逐渐减弱并消失,其对第一阶段高原上的降水基本没有影响,但其影响了前期盆地低层大气的热力状况及气流强度,引起高原东坡地形对低层气流的强迫抬升速度差异,进而导致高原东部斜坡地形及盆地前期降水的差异,并通过降水造成的凝结潜热释放影响后期盆地中新生西南涡B的强度,从而对后期发生的暴雨强度产生间接影响。盆地后期低层有西南涡B新生,盆地的特殊地形以及不断增强的低空急流引起的低层辐合是其生成的关键因子,但高原涡和前期的西南涡A的共同作用影响了其强度。西南涡B不断向盆地输送暖湿气流及能量,配合高原涡的动力抬升作用,进而导致了第二阶段高原东部斜坡地形及盆地暴雨的发生。
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