青藏高原切变线结构特征及其与高原非绝热加热的关系

论文摘要

本文利用1981—2016年6—8月每日4次,分辨率为1°×1°的欧洲中期天气预报中心（ERA-Interim）再分析资料,根据纬向风的经向切变、纬向风速零线和相对涡度三个参数,在计算机客观自动判识青藏高原横切变线（以下简称高原横切变线）基础上,选取了位于33°—35°N之间的高原横切变线个例13个,采用合成分析技术,研究了青藏高原横切变线结构及演变特征,和其附近大气非绝热加热的分布和演变特征,并利用全型涡度倾向方程,诊断研究了大气非绝热加热影响高原横切变线发展演变的机制,得到如下结果:（1）高原横切变线位于高原主体80°—100°E范围内,生命史近4天,在500h Pa高度上呈准水平分布的东西走向、水平尺度可达2000km,垂直方向在高原上空可伸展至480h Pa高度上、厚度可达近2km;高原横切变线出现的环流背景是,500h Pa中高纬度为两槽两脊的环流形势、高原两侧分别为带状分布的西太平洋副热带高压（以下简称西太副高）和伊朗高压。在动力场上,高原横切变线走向与500h Pa正涡度带的轴线走向一致,对应于无辐散带,切变线附近为带状的涡度正值区和上升运动区;高原横切变线附近的正涡度带和上升运动垂直可分别伸展至350h Pa和200h Pa,但切变线垂直伸展仅到480h Pa左右,为浅薄的斜压性天气系统,呈现随高度向北倾的特征;在热力场上,高原横切变线位于温度零线附近;600—500h Pa高度上,高原横切变线南侧存在高假相当位温中心,具有非常明显的高温高湿的特征。高原横切变线演变过程,伴随着西太副高的西移;切变线发展增强时,其附近的上升运动增强,并伴随着正涡度带范围和强度的增大增强;当干冷空气侵入高原横切变线时,将导致切变线强度减弱甚至消亡。（2）高原大气非绝热加热的分布和演变影响高原横切变线的发展演变。在高原横切变线附近,高原大气非绝热加热强度和相对涡度强度呈现显著的日变化特征;切变线附近整层积分的大气非绝热加热表现为“南高北低”的分布特征,大气非绝热加热的极大值位于400h Pa高度附近;当大气垂直方向各层均转变为非绝热加热作用,且非绝热加热极大值增大时,切变线随后发展增强。在高原横切变线演变过程中,其附近的大气非绝热加热强度演变超前于切变线强度6h,因此对切变线强度变化具有一定指示意义;在高原横切变线发展增强的过程中,大气非绝热加热的温度垂直输送过程贡献最大。（3）在影响高原横切变线附近涡度局地变化的贡献项中,空间非均匀加热效应作用最大。高原横切变线附近600—500h Pa高度,空间非均匀加热效应为正,其中垂直非均匀加热效应的分布和演变特征与空间非均匀加热效应的一致,垂直非均匀加热效应的极大值位于500h Pa高度上;水平非均匀加热效应主要以纬向非绝热加热为主。高原横切变线附近的垂直非均匀加热效应增强并向切变线靠近,有利于切变线发展增强,因此垂直非均匀加热效应是高原横切变线发展增强的机制之一;纬向非均匀加热梯度的增大,为高原横切变线附近锋面的形成提供了条件。（4）高原横切变线是水汽聚集带,水汽向切变线的辐合增强时,切变线发展增强;高原横切变线附近整层积分的高原大气视水汽汇呈现为“南高北低”的分布特征;当高原南缘视水汽汇向北发展,并发展至切变线东段时,切变线同步发展增强,当水汽由低层向中高层输送增强时,切变线也同步发展增强;在高原横切变线演变过程中,比湿的垂直输送项为视水汽汇的主要贡献项。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张硕

导师: 巩远发,姚秀萍

关键词: 高原横切变线,结构,非绝热加热,全型涡度倾向方程,合成分析

来源: 成都信息工程大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 气象学

单位: 成都信息工程大学

基金: 国家自然科学基金

分类号: P463.1

DOI: 10.27716/d.cnki.gcdxx.2019.000177

总页数: 61

文件大小: 5308K

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