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1、王東海,楊帥,鐘水新,等.2009.切變風(fēng)螺旋度和熱成風(fēng)螺旋度在東北冷渦暴雨中的應(yīng)用[J].大氣科學(xué),33(6):1238-1246.WangDonghai,YangShuai,ZhongShuixin,etal.2009.Theapplicationofshearingwindhelicityandthermalwindhelicityinnortheasterncoldvor2texrainfallevent[J].ChineseJournalofAtmosphericSciences(inChinese),33(6):1
2、238-1246.切變風(fēng)螺旋度和熱成風(fēng)螺旋度在東北冷渦暴雨中的應(yīng)用王東海1楊帥2鐘水新1韓瑛31中國氣象科學(xué)研究院災(zāi)害天氣國家重點(diǎn)實驗室,北京1000812中國科學(xué)院大氣物理研究所云降水物理與強(qiáng)風(fēng)暴實驗室,北京1000293中國氣象局國家氣象中心,北京100081摘要引入切變風(fēng)螺旋度和熱成風(fēng)螺旋度,并將其應(yīng)用于東北冷渦暴雨的診斷分析。理論上,切變風(fēng)螺旋度定義為風(fēng)速垂直切變與絕對渦度矢量的點(diǎn)積,表示風(fēng)速垂直方向的分布不均勻?qū)u管的扭轉(zhuǎn)效應(yīng),由扭轉(zhuǎn)項和垂直渦度的輻合輻散項兩部分組成。熱成風(fēng)螺旋度是在切變風(fēng)螺旋度的基礎(chǔ)上利用地轉(zhuǎn)關(guān)系
3、和熱成風(fēng)關(guān)系得出的簡化形式,其強(qiáng)度和符號取決于上升氣流和暖濕空氣的配置。相對于切變風(fēng)螺旋度,熱成風(fēng)螺旋度的計算只需要單平面層的資料即可,避免了垂直差分計算,這大大彌補(bǔ)了臺站觀測中垂直層密度稀疏或者邊界層的處理等問題的不足,使得計算大大簡化,便于業(yè)務(wù)應(yīng)用。在以上定義和理論分析的基礎(chǔ)上,選取一次東北冷渦降水過程進(jìn)行數(shù)值模擬,利用模式輸出的中尺度資料,診斷分析這次降水過程中的切變風(fēng)螺旋度和熱成風(fēng)螺旋度。分析表明,降水中心位于切變風(fēng)螺旋度的正值和負(fù)值區(qū)的邊界,與降水的強(qiáng)度變化一致;而作了熱成風(fēng)近似后的切變風(fēng)螺旋度中的扭轉(zhuǎn)項(即熱成風(fēng)螺
4、旋度),與切變風(fēng)螺旋度相似,也能較好地診斷降水和對流(尤其是強(qiáng)降水和強(qiáng)對流)的發(fā)展,而且其對暴雨的診斷優(yōu)于傳統(tǒng)的螺旋度。關(guān)鍵詞切變風(fēng)螺旋度熱成風(fēng)螺旋度東北冷渦暴雨文章編號1006-9895(2009)06-1238-09中圖分類號P445文獻(xiàn)標(biāo)識碼ATheApplicationofShearingWindHelicityandThermalWindHelicityinNortheasternColdVortexRainfallEventWANGDonghai1,YANGShuai2,ZHONGShuixin1,andHANYi
5、ng31StateKeyLaboratoryofSevereWeather,ChineseAcademyofMeteorologicalSciences,Beijing1000812LaboratoryofCloud2PrecipitationPhysicsandSevereStorms,InstituteofAtmosphericPhysics,ChineseAcademyofSci2ences,Beijing1000293NationalMeteorologicalCenter,ChinaMeteorologicalAdm
6、inistration,Beijing100081AbstractTheshearingwindhelicityandthermalwindhelicityareintroducedandappliedtoanortheasterncoldvor2texrainfallevent.Intheory,shearingwindhelicityisdefinedasthedotproductbetweenverticalwindshearandab2solutevorticityvector,whichrepresentsthetw
7、istingeffectofnonuniformdistributionofwindvectorintheverticaldirectiononvorticitytube.Itincludestwoterms,torsionandthedivergenceofverticalvorticity.Byuseofgeo2strophicrelationandthermalwindrelation,theshearingwindhelicityissimplifiedasthermalwindhelicity.Itsin2收稿日期資
8、助項目作者簡介2008-05-14,2009-04-20收修定稿國家自然科學(xué)基金資助項目40633016、40805001王東海,1965年出生,男,博士,研究員,研究領(lǐng)域:天氣動力。E2mail:wangdh@cams.cma.gov.cntensityandsignare
