影响_05_06_25_长江流域暴雨的西南低涡特征

1、第26卷第1期高原气象2007 年 2 月PLA TEAU M ETEOROLO GYFebruary , 2007文章编号：100020534 ( 2007 ) 0120197 209影响“05. 06.25”长江流域暴雨的西南低涡特征王晓芳，廖移山，闵爱荣，崔春光（中国气象局武汉暴雨研究所，湖北武汉430074）摘 要：利用NCEP逐日再分析值资料，分析了影响2005年6月25日长江流域暴雨过程的西南低涡 结构特征及其移动发展机制 。结果表明：25日移出川东影响长江中游的西南低涡是一个显著不对称的 斜压系统，其发展过程中始终伴随着强盛的西南低空急流；低涡移动过程中非地转平衡性很强，高层正涡

2、度平流和低层暖平流的共同作用 ，是低涡移动过程中周围大气维持较大的非热成风涡度，从而造成低涡区域上空强上升运动的重要原因。关键词：西南涡；低空急流；非地转平衡；非热成风涡度中图分类号：P458+ .21. 1文献标识码：A1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1引言20世纪很多学者都对影响四川暴雨天气的西

3、 南涡作出过论述，指出西南涡的产生是地形作用的 结果,或是由于500 hPa上东移短波槽的强迫动力 作用下形成的13,而凝结潜热则是西南涡维持和 发展的机制4。近年来研究西南低涡发展的动力机 制和结构特征又有了一些新的进展511。随着西南低涡的发展东移，长江中下游地区乃至华南、华北地区的暴雨也与之相关，在梅雨期西南涡被认为 是影响我国长江中下游地区降水的重要中尺度天气 系统，韦统键等12认为影响江淮流域的西南低涡 是一个不对称的斜压结构，是沿切变线上最强的扰 动；西南低涡的东移发展与低空急流的移动也有密 切关系13。但是目前对影响长江中下游地区天气的西南涡 研究相对较少，对其东移造成灾害性天气

4、的特征分 析也不多见。2005年6月2526日，湖北、河南、 湖南、安徽、江西等省出现了大范围的暴雨，局部大暴雨，其中25日08:0026日08:00（北京时， 下同）大暴雨中心分别在河南的桐柏和许昌附近，桐柏 的降水量为211 mm , 26日08: 0027日 08:00大暴雨发生在九江至芜湖沿江一带；湖北省强降水落区主要位于中东部，出现暴雨28站次，大暴雨3站次。而25日的暴雨过程重要影响系统之一就是850 hPa上由川东东移发展的西南低涡造成 的。本文重点诊断分析 25日西南低涡东移发展特 征，以进一步认识这类西南涡的结构及其发展移动 机制，为今后此类灾害性天气能提供一些预报着眼 点。

5、2资料选取本文所采用资料为美国NCEP 日四次再分析场，水平分辨率为1° X1° ,垂直26层。由于我们 重点研究移出四川盆地后的低涡性质，故分析范围取为 20°40° N , 102° 125°。3低涡的结构特征3.1 温、湿场图1是2005年6月25日08:00 700 hPa温度 和湿度分布。由图1a可见，低涡区呈现南暖北冷 的结构，紧靠低涡的右前象限有一向北凸出的暖 脊，在中心的后部为一从北方插入的冷区。我们知道冷空气入侵是低涡发展的动力条件之一。08:00低涡区域北部上空 500 hPa是一小槽，槽后冷平流 较强（图略），这

6、时低涡所在区域的温度场北侧，有一个小的冷中心出现 。图1a中700 hPa低涡区域 北侧表现为一冷的温度槽，冷空气从低涡的北侧南 下侵入低涡，暖湿空气受冷空气的强迫抬升，这时的斜压作用可使低涡发展，其结果是位于高空槽前1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 收稿日期：2006203213;改回日期：2006

7、207225基金项目：湖北省自然科学基金项目（CGZ0036）;中国气象局武汉暴雨研究所开放基金（IHR2005 G04）共同资助作者简介：王晓芳（1972 ,女，湖北浠水人，硕士，助理研究员，主要从事梅雨锋暴雨动力学研究.E2mail : wxf7209 hotmail. com1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#e)im4 km- it>6* io*© no* nr nr ue

8、 nr pc* i：2*e图 12005 年 6 月 25 日 08 :00 700 hPa 温度(K) (a)和湿度(g? kg - 1) (b)场黑点表示850 hPa低涡中心位置Fig. 1 Temperature ( K) (a) and specific humidity (g ? kg -1) (b) fields on 700 hPa at08 :00 on June 25. Black circle is centre position of 850 hPa low vortex1994-2010 China Academic Journal Electronic Publis

9、hing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#方的低涡，随其上空高空槽的加深而得到发展。由此可见，中低层低涡并不是冷心或是暖心结构，在其中心附近形成了很强的温度梯度，这点与影响四川盆地的低涡特征不同1,6。湿度场和温度场有相似的分布。以700 hPa比湿分布为例（图1b）,

10、在低涡中心偏右侧是一西 南一东北向的高湿区，低涡左边为一干区，湿、干中心值相差6 g ? kg-1 ,其间很强的比湿梯度达到每百公里3 g? kg-1左右。其它层次的温、湿分布 与此类似。3.2水平和垂直流场结构图2a为25日08 :00 850 hPa风场。在整个低 涡区，中低层（700和600 hPa风场图略）气流从前 部流入，后部流出。构成低涡区的气流有两支：-支为来自低涡前部的东北风，它在低涡左侧两象限，一直从地面伸展到 500 hPa以下，在同一层中1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All ri

11、ghts reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#1994-2010 Chin

12、a Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#图2(a) 25日08 :00 850 hPa风场，(b) 26日02 :00过低涡中心东 一西方向的环流剖面箭头表示格点上的水平风(a)和纬向垂直合成风(b)Fig. 2(a) 850 hPa wind field at 08 :00 on June 25 , (b) vertical cross2section of circulation passingthe east2west d

13、irection of the low vortex centre at 02 :00 on J une 26. Vectors stand forhorizontal wind at grid point (a) and zonal vertical composited wind (b)1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征199风向风速较为均匀；另一支是从低涡右前象限流入 的偏南风，在850 h

14、Pa和700 hPa（图略）最强，在低 涡中心前部呈气旋性旋转并汇入到左侧的东北风气 流中。在300 hPa（图略）及其以上的层次情形相 反，很强的偏西风从低涡区后部流入,前部流出，有强烈的辐散相伴。其它各时次类似。另外，如图 2a 一样，各个时次在西南低涡的东南象限始终有一 支强盛的西南低空急流维持，08 :00在850 hPa和700 hPa上其最大西南风风速均达16 m ? s- 1，700hPa（图略）急流位置较850 h Pa要靠近西南涡区域； 低层如此强的低空急流为西南涡东南象限不断地带 来潜在不稳定的暖湿空气，在急流轴的左前部又由于有风场的切变，有利于切变线附近不稳定扰动的 发生

15、发展，促使移出川东的西南低涡沿着切变线方 向能继续东移发展。图2b为26日02 :00过低涡中心东 一西向的纬 向垂直环流剖面图。由图可见，低涡的垂直运动场 呈明显的不对称性，在低涡的前方是一支很强的上 升气流，而且这支气流几乎垂直的伸展到250 hPa;低涡的后面弱上升运动只是出现在450 hPa以下，在低层还出现了弱的下沉运动，在其它时次也有类似的结构。低涡区铅直运动场的结构也反映了水平 流场上的分布状况（如图1温湿场所示），来自左侧 象限的中低层流入气流相对干冷，而水平风场在同 一层次中气流风向风速变化很小，因此在低涡后部没有形成一致的垂直流场；而来自右前象限的高温高湿偏南气流，在低涡的

16、前部逐渐做气旋式旋转，形成了显著的辐合上升运动 ，暴雨主要也出现在低 涡移动路径的右前侧。3.3动力场分布由图3a可见，25日08 :00沿着梅雨切变线方 向是一条正涡度带，其上分布着三个强弱不一的正 涡度中心，而最强的正涡度中心区几乎位于低涡中 心区范围内，略偏南。08:00散度（图3b）沿切变线 方向为一条辐合带，最强的辐合中心却位于西南低 涡中心的前方，与气旋性涡度中心并不重合，在低涡区周围是辐合和辐散相间 。由25日08 :00 850 hPa风场（图2a）可见，低涡区虽然是明显的风场扰 动，但并不存在向低涡中心汇合那样的点源式流场 形式，低涡流场只是沿切变线辐合扰动带上一个最 强的气

17、流汇合区。这有可能是因为移出四川盆地的 西南低涡是沿切变线波列上一个最强的波动缘故，并且低涡未来沿着切变线上次强的扰动中心方向移 动。这与一般涡旋的扰动风场不同。可见西南低涡区域并不具有一致的低层辐合、高层辐散和整层均 为上升气流的系统，这与文献12 的结论一致。我们再来分析沿低涡移动路径方向的涡度和散 度垂直剖面特征（图4a）。25日20 :00低涡区的涡 度场中低层为正涡度 ，最大值在800700 hPa之 间，正涡度中心和低涡中心近于重合，涡度零线位于400 hPa高度，其上为负涡度带，但没有负涡度 中心。低涡中心区域铅直方向散度垂直分布1994-2010 China Academic

18、Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#102- !04u im* 108-nr ii4- ne urE1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing Ho

19、use. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征201图36月25日08 :00 850 hPa分布(单位：s-J(司涡度场，(b)散度场，黑点表示各时次850 hPa上低涡中心位置Fig. 3 The vorticity (a) and divergence (b) fields on 850 hPa at 08 :00 on June 25. Unit : sBlack circle is centre position of 850 hPa low vortex at different time9001000 10

20、7*1呵31*III11145* 116*£325*珂亍图425日20 :00沿低涡移动方向的涡度（a）和散度（b）剖面（单位：s- J黑点为25日20:00 850 hPa低涡中心位置Fig. 4 The vorticity （a） and divergence （b） profiles along the moving direction of the low vortex at20 :00 on June 25. Unit : s-1 . Black circle is centre position of 850 hPa low vortex at 20 :00 on 251

21、994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#（图4b）却表现为低层较弱的辐合,且辐合层很低 在700 hPa以上为较弱的辐散，在低涡移动路径上 强辐合辐散位于 26日02 :

22、00低涡中心位置的上空 此时在湖北北部和河南南部开始出现降水，但是降水强度不大。在25日08 :00和14:00散度的铅直 分布也是如此，且在整个移动方向上空辐合层都较 低,这也说明了为什么这次过程湖北省的西偏南部 虽然也是西南涡发展移动影响范围内，但是该地的降水量并不大。到了 26日02 :00 ,在低涡区的涡度场、散度场 与低涡中心都呈对称分布（图5）,涡度最大中心在850700 hPa之间，涡度零线在 500 hPa高度左 右;辐合中心位于950850 hPa之间，比涡度中心低，辐合层次也很低 ,到600 hPa以上全是辐散, 辐散中心在500400 hPa之间。低层正涡度中心 值差不多

23、是散度中心辐合值的两倍，这说明低涡区上空涡旋运动明显地占优势，此时也正是强降水发 生的旺盛时期，这时西南涡已经移到河南省的中南 部，导致了许昌周围大暴雨的发生发展。4西南低涡东移发展的机制4.1叠加在低层低涡之上的高空辐散场大气是连续介质，上下层是互相影响、相互制 约的。作为对流层中下层的西南低涡，在流场上表现为辐合，它的维持和发展需要求高层有辐散，且辐散 量大于 辐合量。计算25日08:00 , 14:00 ,1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响

24、“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#1994-2010 China Academic Journal Elect

25、ronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#图5 同图4 ,但为26日02 :00Fig. 5 The same as Fig. 4 , but for at 02 :00 on J une 261994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#¥肖融度(IH L护'31)平均敕

26、度谢(1)图6 2005年6月25日08 :00 (a)和26日02 :00 ( b)西南低涡区域平均散度值的垂直廓线(单位：10-5s-1)Fig. 6 The vertical profile of areal mean divergence of shouthwest vortex at 08 :00 onJune 25 (a) and 02 :00 on June 26 (b). Unit : 10- 5 s- 11994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓

27、芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#化据陈忠明 质的物理量：9D =9t20:00和26日02:00 , 08:00等时次低涡所在区域 大约220 km X220 km范围内各高度上的散度平均 值，并把计算所得的平均值点成垂直廓线图。从图6中可以看到，在低涡的周围，850700 hPa是强 辐合区，高层 250150 hPa是强辐散区

28、。25日 08:00 , 700 hPa 上辐合值是1. 5 X10-5s-1 ,而在150 hPa上辐散值接近3. 0 X10-5s1 ,高层的辐散 量明显超过了低层的辐合量，在400 h Pa以上全部是辐散，很显然从四川盆地南部移至川东偏北的低 涡此时仍处于继续发展的状态。此后各时次随着低 涡的东北向移动，低涡区域的平均辐合量在减小,平均辐合高度增高，而高层辐散量却有所增大（图 略）。到26日02 :00 ,低涡区域600 hPa以上都是 辐散，高层辐散值最大为2. 0 X10- 5s-1 ,较25日08:00小，但是整体上辐散强于辐合，低涡此时还处于发展加深阶段，在低涡的东南方降水也在此

29、时 发展得最强。4.2西南低涡移动过程中环境大气运动性质的变14提出的诊断中尺度运动准平衡性E + K ? X (f + Z) V.(1)当a-0时，大气运动处于准平衡状态 ，大气9t运动变化的速度比较缓慢，中尺度系统稳定少变 ；3 < 0时，大气运动处于强烈的非平衡态，大气运9t动变化的速度非常快（相比于准平衡状态下的变化），中尺度系统处于快速发展阶段；加> 0时，气9t流辐散随时间增长，反气旋系统增强发展，中尺度 系统处于快速减弱或消亡阶段。（1）式表明，25日08 :0026日08 :00伴随着西南低涡的移动，各时次850 hPa上购值都表现出9t较明显的中尺度特征，在低涡附

30、近-90总是为负值,9t负值中心较西南低涡的中心略偏东南，说明在西南低涡附近环境大气运动处于较强的非平衡态，且其右前方地区不平衡状态最强。这种非平衡态将激发 辐合增长，且右前象限的辐合增长更快。这与上述 低涡区域涡度散度的变化一致，导致低涡右前方强 降水天气的发生发展。25日08:00 3负值中心最9t大达-2. 5 X 10-8 s-214: 00 -90有所减小，到，'9t20 :00低涡移到湖北西北和河南交界处，低涡区域1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved

31、. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征2031994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#102* 104* IM-】0T lltr 112

32、- i!4- 116" llfi- 120* 122*E<b)io6p io«* nof nr i岸 lie" lir 120* iiz u*e1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响

33、“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#图 725 日 08 :00 (a)和 26 日 02 :00 ( b) 850 hPa 非平衡 U 值分布(单位：10 -10s- 2)其余说明同图3Fig. 7 The distribution of unbalanced U value on 850 hPa at 08:00 on June 25(a) and 02 :00on J une 26 (b) . Unit : 10 -10 s- 2. Others are the same as Fig. 31994-2010 China Academic Journal Electron

34、ic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#9to9t凯z-f 2H如负值又增强，中心值又达-2.5 X10-8s-2，此时9t低涡附近环境大气运动非平衡性依然很强，负的非平衡增长将导致鄂西北周围地区大气低层气流辐合 的增长。在低涡中心区域，环境大气的散

35、度是 -3.0 X10-5s-1 （图略），从而低涡附近的垂直上升 运动也发展增强，在湖北的安陆至河南的桐柏一带 也是低涡的右前方 20:00的气压上升速度为-0. 8Pa?s-1 （图略）。这与实况25日下午至晚上该区域 出现的暴雨甚至大暴雨对应。随着低涡的东偏北移,到26日02 :00 ,低涡位于河南的中部。从图7b 中可看到,此时90负值增长达到最大6. 5 X 10- 89ts-2，低涡环境大气的非平衡性也明显比之前的时 次增强，低涡造成的中尺度非地转运动，其动力强迫激发低涡附近大气散度的不稳定发展，环境气流的辐合达-6. 0 X10-5s-1，量值是25日20:00的 两倍（图略）。

36、这样必然导致相应的垂直运动进行调 整，由NCEP再分析资料可以看到，此时低涡附近 的气压上升速度为-1.6 Pa ? s- 1 （见图10b），从而 造成了 25日夜晚到26日早上河南中部至湖北北部 大暴雨的发生发展。另外，从850 hPa非平衡U值分布发现西南低 涡附近是负值大值区外，在低涡东北方向还有一个 次大的负值中心，下个时次西南低涡中心即移向这个次大负值中心所在的位置 ，即西南低涡沿着3D9t 负值较大的地方移动，以后各个时次低涡也是在沿着3负值带向东北方向移动，这在预报上有一定9t的指示意义。4.3地转偏差和非热成风涡度根据卢敬华1用两层模式导出的p坐标下垂直上升速度与非热成风涡度

37、关系表达式：=-力 zt4式中3是P坐标垂直速度，上式中间第一项Z为流 场热成风涡度，第二项f 2 H为厚（温）度场热成风涡度，Z't=Z -半2 H是非热成风涡度°Z't>0 时，将有上升运动发生或加强，也就是说将有利于低层低值系统的发生发展。为简单起见，我们计算了 500 hPa和925 hPa 两层的流场涡度Z和地转涡度Z g，用该两层流场涡 度之差（匸500 - Z925 ）代表中低层的流场热成风涡度，两层地转涡度之差 Z500 - Z925）表示厚度场热成风涡 度，再前后两者相减，即得非热成风涡度ZT。如图8a所示，6月25日08 :00的非热成风涡度

38、在整1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征2051994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House

39、. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#KH- km© «D ior tur nr ik ns4 hb- im)*eim* ior iitr nr H4* lis* "弟 lacr i22flE1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#图86月25日非热成风涡度（单位：10-5s-1）（a） 08:

40、00 , （b） 20 :00 ,其余说明同图 3Fig. 8 The distribution of non2thermal 2wind vorticity at 08:00 (a) and 20 :00 ( b)on J une 25. Unit : 10- 5 s- 1 . Others are the same as Fig. 31994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#1994-2010 Ch

41、ina Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#(Z + f)+半2V ?个低涡区域,Z't值在315 X10-5s-1 ,在低涡的 西北侧z't明显偏大,这与500 hPa上该处为一小 槽有关；沿着850 hPa切变线方向都是正的非热成 风涡度，在湖北的中北部和河南的交界处是Z't 个次大中心，12 h以后低涡移至该处，这与上述散 度的非平衡性变化一致。同时计算中低层的地转偏 差，低涡周围地转偏差的量达地转

42、风的70 %90 %（图略），且地转偏差大，Z't也较大。到20 :00 （图 8b）河南和湖北北部为正非热成风涡度，西南低涡区域为Z't的正值中心。在其它时次低涡所在区域 z ' T都大于零，可见影响25日暴雨过程的西南低涡 一直是发展并加深的。4.4涡度及温度平流变化与非热成风涡度的关系考虑温度平流和涡度平流的作用，非热成风涡度的变化为z.9t,式中9H=-爲。上式表示当涡度平流随高度变 化引起的流场上热成风涡度的改变和温度平流水平 方向不均一所引起的热成风涡度变化不一致时，将 造成非热成风涡度的产生，即当涡度平流随高度增 加或有暖平流时，有利于非热成风涡度的产生或

43、增 大。25日08 :00，低涡区域850 hPa上冷暖平流相 间，只是在低涡前方有弱的暖平流（图9a）,不利于产生大的非热成风涡度。但是在低涡上空700500 hPa是一西风槽，正涡度平流很大，为20 X10-10s 2 ,在850 hPa低涡区的等涡线与流线（图略）近乎平行，正涡度平流很小，在更低层次涡度 平流为负，低涡上空正涡度平流随高度显著地增大 （图10a）,有利于产生大的正 Z't ,结果低涡区域出 现了 315 X10-5s-1的z't正值区（图8a）,造成了 低涡上空强而深厚的垂直上升运动（图10a）,上升运动达到 200 hPa ,气压上升运动最强在450 h

44、Pa高度，中心值为-1.2 Pa? s-1 ,如此强烈的上升运 动有利于西南低涡的继续加深发展。值得注意的是，低层上升运动向东延伸到湖北省西部，那里也是未来出现强降水集中区域之一。在西南低涡沿着低层切变线移动过程中 ，随着 500 hPa槽的东移低涡上空维持着强正涡度平流，这样有利于维持较大的正非热成风涡度，西南低涡继续东偏北移动发展。到20 :00以后，一方面500 hPa槽北缩，低涡区域高空的正涡度平流减小，不利于正的大Z ' t继续发展；另一方面850 hPa低涡 区域有强的暖平流，有利于维持较大的非热成风涡1994-2010 China Academic Journal Ele

45、ctronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征2071994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 0

46、6. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#IO2D LG4U 106- I CT LKT T 114" 116* llfiu 20*E(b)102- 1<M" IW' 10旷 n(r 112* I14fl 116* 丨】矿 120*E1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#1994-2010 China Academic Journal Electronic Publi

47、shing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#图9 6月25日850 hPa温度平流(单位：10-5K?s-1)(a) 08 :00 , (b) 20 :00 ,其余说明同图 3Fig. 9 The distribution of 850 hPa temperature advection at 08 :00 (a) and20 :00 (b) on June 25. Unit : 10 - 4 K ? s-1 . Others are the same as Fig. 31994-2010 China

48、 Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#度。图9b中低涡中心前方的暖平流达15 X10- 5 k?s-1 ,且中心正好位于河南省南部一个强降水发 生的位置，也是26日02:00低涡中心的右前侧，涡

49、内的Z't仍保持在4 X10-5 s-1以上（见图8b）。在26日02 :00 （图10b），低涡上空 500 hPa正涡度平 流又增强了，低涡上空整层都是上升运动 ，最强在700500 hPa,中心值达-1. 6 Pa? s-1 ,如此强而 深厚的上升运动，是导致25日夜晚到26日凌晨河南强降水发生的重要原因。根据以上分析可以认为：影响6月25日长江中游地区暴雨天气的西南低涡其东移、发展过程是强的非地转平衡过程，是地转平衡破坏后不断通过 调整变化趋向新的平衡过程。移出川东的西南低涡由于高层强的正涡度平流，产生或者是维持了大的 正非热成风涡度，造成低涡区域的非平衡性加强 通过非热成风涡

50、度引起的垂直上升运动变化，促使1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#imp i(r ur uhii用i 席 ijffEItK tltf liz 1席LI 用IIP I

51、20PE1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征#图10(a) 6月25日08 :00沿31 °N的涡度平流(10-10s-2)和垂直速度(Pa?s-1)剖面，(b) 6月26日02:00沿34° N的涡度平流(10-10s-2)和垂直速度(Pa?s-1)剖面其余说明同图3Fig. 10(a) The cross2section of vorticity advection (10-

52、10 s- 2) and vertical velocity (Pa ? s -1)along 31 °N at 08 :00 on June 25 (a) , and (b) same as (a) , but for along 34°N at 02 :00on 26 J une. Others are the same as Fig. 31994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1期王晓芳等：影响“05. 06. 25”长江流域暴雨的西南低涡特征209温度场向流场适应，通过上升运动一方面降低温度 (暖平流加强)增大温度场的热成风涡度；另一方面 高层辐散加强，以减小高层的流场涡度，致使流场 热成风涡度减小，从而趋向新的平衡。于是低涡就 在这种调整过程中，随着上升运动的加强而发展起 来。5结论通过诊断分析2005年6月25日造成长江中游 暴雨的西南涡结构特征及其移动发展的机理，得出以下一些结论：(1)