中國東部沿海低空急流研究進(jìn)展

扈佳晨

摘 要：低空急流是指600hPa以下出現(xiàn)的強(qiáng)而窄的氣流。低空急流是水平動量集中的氣流帶，具有較大的水平風(fēng)速切變和垂直風(fēng)速切變。在我國東部的沿海地區(qū)，受低空急流系統(tǒng)的影響常常產(chǎn)生對流天氣。東北沿海地區(qū)、華東沿海地區(qū)、東南沿海地區(qū)的強(qiáng)降水天氣與低空急流緊密相關(guān)。

關(guān)鍵詞：低空急流;強(qiáng)對流;暴雨

中圖分類號：P458.121.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 東北沿海地區(qū)受低空急流影響引起的降水

東北地區(qū)夏季極端降水過程類型繁多，情況較復(fù)雜，受低空急流影響降水過程也不盡相同[1-6]，本節(jié)總結(jié)了東北沿海地區(qū)城市（丹東、營口、大連）近十年來降水部分個(gè)例[7-11]。

1.1 低空急流影響下的環(huán)流形勢（850hPa和700hPa）

1.1.1 偏南低空急流影響

在2007年8月大連地區(qū)中暴雨過程個(gè)例中，8月10日東海與黃海之間形成了一支較強(qiáng)的偏南低空急流，這支低空急流為此次降水提供了持續(xù)的水汽條件。

1.1.2 西南低空急流影響

（1）在臺風(fēng)“達(dá)維”影響營口地區(qū)特大暴雨過程個(gè)例中，西南低空急流是其中一個(gè)影響系統(tǒng)。03日08時(shí)，副熱帶高壓偏西側(cè)有一支從山東半島到大連的西南急流，輸送了渤海海面的水汽，提供了充足水汽條件。至4日08時(shí)臺風(fēng)北移，低空急流把水汽和能量輸送到遼寧地區(qū)上空，與東移南下的冷空氣相匯，與急流輸送在營口地區(qū)的暖濕氣流匯合，因此強(qiáng)降水出現(xiàn)在低空急流的輻合區(qū)，冷暖空氣相匯合處。（2）在2010年7月13日營口南部到大連北部地區(qū)一次暴雨過程中，西南急流是其中一個(gè)影響系統(tǒng)。12日08時(shí)營口地區(qū)受兩高壓之間切變線影響，受西南急流控制，直至12日20時(shí)，切變線穩(wěn)定。（3）在2008年7月15日營口局部地區(qū)暴雨過程個(gè)例中，西南急流為一個(gè)影響系統(tǒng)。15日08時(shí)至20時(shí)，遼寧大部分地區(qū)一直處于高空槽前。受西南急流影響，14日20時(shí)，700hPa有強(qiáng)西南急流向遼寧地區(qū)輸送水汽，由于西南急流較為深厚，為此次暴雨提供了充足的水汽條件。

1.1.3 東南低空急流和西南低空急流共同影響

在2002年8月4日遼南特大暴雨個(gè)例中，東南急流和西南急流都是暴雨過程中的重要影響系統(tǒng)。2002年12號臺風(fēng)在我國廣東地區(qū)活動，與副熱帶高壓之間形成了東南急流，并朝著我國東北地區(qū)伸展。這支東南急流為此次降水提供了高能高濕，之后急流向東移進(jìn)入朝鮮半島地區(qū)。

1.2 低空急流影響下的地面形勢

受低空急流影響下的地面形勢，低空急流主要作用于高低空急流耦合，促進(jìn)上升運(yùn)動，再與低空急流作用下輸送的水汽和能量共同作用，有利于該地區(qū)強(qiáng)降水天氣現(xiàn)象的持續(xù)發(fā)展。

（1）在2002年8月4日遼南特大暴雨個(gè)例中，遼寧南部地區(qū)位于高空急流的右側(cè)，低空急流的左側(cè)，高空輻散和低空輻合相互配合產(chǎn)生上升運(yùn)動，有利于強(qiáng)降水。（2）在2007年8月大連地區(qū)中暴雨過程個(gè)例中，低空急流左側(cè)的輻合作用促進(jìn)上升運(yùn)動，有利于強(qiáng)對流活動。（3）在臺風(fēng)“達(dá)維”造成營口地區(qū)特大暴雨個(gè)例中，營口地區(qū)低層輻合、高層輻散利于該地區(qū)垂直運(yùn)動的發(fā)展。（4）在2010年7月13日營口南部到大連北部地區(qū)一次暴雨過程個(gè)例中，營口地區(qū)位于低壓后，冷空氣逐漸加強(qiáng)，12日20時(shí)后出現(xiàn)地面冷鋒，13日20時(shí)該地區(qū)位于低壓倒槽內(nèi)，降水發(fā)生前后時(shí)間與氣壓場的變化同步。（5）在2008年7月15日營口局部地區(qū)暴雨過程個(gè)例中，高空槽前及低空切變線南側(cè)的西南急流輸送水汽和能量。

1.3 低空急流對物理量場的影響

低空急流主要為發(fā)生降水過程提供水汽條件以及配合高空急流發(fā)展的垂直運(yùn)動，高層輻散中心與低層輻合中心相互配合，高層輻合、低層輻散產(chǎn)生上升運(yùn)動，直至降水過程的發(fā)生、發(fā)展和消失。

1.3.1 水汽條件

（1）在2002年8月4日遼南特大暴雨個(gè)例中，遼寧南部地區(qū)受臺風(fēng)影響，不斷向北輸送水汽。（2）在臺風(fēng)“達(dá)維”造成營口地區(qū)特大暴雨個(gè)例中，該地區(qū)暴雨過程中水汽通量散度中心對應(yīng)低空急流左前方的位置。3日08時(shí)至20時(shí)，水汽通量散度最大值區(qū)從河北北部到山東東部一帶移至遼寧地區(qū)，并在4日08時(shí)達(dá)到最高值，至20時(shí)，隨著低層風(fēng)速的減小，急流逐漸消失，水汽通量逐漸變小。（3）在2010年7月13日營口南部到大連北部地區(qū)一次暴雨過程個(gè)例中，西南氣流在遼寧西南側(cè)850hPa的低層高度場上形成一個(gè)水汽的輸送帶，輸送暖濕氣流，遼寧上空的低空切變線阻礙了水汽向北移動，使得暖濕空氣逐漸堆積上升，形成暴雨。（4）在2008年7月15日營口局部地區(qū)暴雨過程個(gè)例中，遼寧大部分地區(qū)受西南急流影響，有著較好的水汽條件。（5）在2006年7月10日遼東半島地區(qū)暴雨過程個(gè)中例，9日20時(shí)，西南急流從山東半島輸送至遼東半島，不斷輸送水汽。

1.3.2 動力條件

（1）在臺風(fēng)“達(dá)維”造成營口地區(qū)特大暴雨個(gè)例中，從200hPa散度場來看，遼寧中西部地區(qū)高層形成一個(gè)強(qiáng)的輻散中心與低層850hPa輻合中心相對應(yīng)，低層輻合、高層輻散有利于遼寧地區(qū)暴雨天氣的產(chǎn)生。（2）在2010年7月13日營口南部到大連北部地區(qū)一次暴雨過程個(gè)例中，12日20時(shí)，高層營口到大連地區(qū)位于正渦度較大的區(qū)域，低層遼寧處于負(fù)渦度區(qū)，高低層渦度差的增大，有利于水汽的動力抬升。（3）在2008年7月15日營口局部地區(qū)暴雨過程個(gè)例中，高低空均存在西南急流，從低層到高層流的垂直性較好。（4）2006年7月10日遼東半島地區(qū)暴雨過程個(gè)例中，低層的西南低空急流為雨區(qū)輸送水汽和動量，半島上空東側(cè)有強(qiáng)冷空氣，對流層上部高空輻散，下部低空輻合相耦合，有利于上升運(yùn)動發(fā)展。

2 華東沿海地區(qū)受低空急流影響引起的降水

暴雨是江淮地區(qū)多發(fā)的極端天氣現(xiàn)象，特點(diǎn)是覆蓋范圍廣、強(qiáng)度較大、雨量較為集中。本節(jié)以華東沿海地區(qū)暴雨過程為例，進(jìn)一步探討降水對低空急流影響的過程，分析并進(jìn)行總結(jié)。

2.1 低空急流影響下的環(huán)流形勢（700hPa、850hPa和950hPa）

2.1.1 西南低空急流

（1）在2012年7月2-4日江蘇省持續(xù)性梅雨鋒暴雨過程個(gè)例中，850hPa高度上，2日08時(shí)西南急流位于江淮之間，3日08時(shí)西南急流所處位置無明顯變化，4日08時(shí)急流移至沿江以北地區(qū)。（2）2008年8月1-2日安徽東南部及江蘇西南部特大暴雨過程個(gè)例中，對流層中低層形成較強(qiáng)的西南急流，不斷向滁河地區(qū)輸送水汽，使得該地區(qū)不穩(wěn)定能量增加。

2.1.2 東北低空急流和偏南低空急流共同影響

在2006年5月18日08時(shí)0601“珍珠”臺風(fēng)倒槽造成的上海暴雨過程個(gè)例中，850hPa高度上，偏南低空急流和東北低空急流在中低層切變線兩側(cè)。這兩支低空急流將南海和東海的水汽輸送至本地上空，上升運(yùn)動發(fā)展。

2.1.3 西南低空急流和偏東低空急流共同影響

在2009年11月9日皖南、浙北及上海南部出現(xiàn)了一次暴雨、局地大暴雨過程個(gè)例中，南側(cè)低空西南急流輸送大量的暖濕氣流與北側(cè)偏東急流帶來冷空氣共同影響作用天氣。

2.1.4 超低空急流

在2012年7月2-4日江蘇省持續(xù)性梅雨鋒暴雨過程個(gè)例中，950hPa高度上，2-3日出現(xiàn)了超低空急流。

2.2 低空急流影響下的地面形勢

（1）在2006年5月18日08時(shí)0601“珍珠”臺風(fēng)倒槽造成的上海暴雨過程個(gè)例中，低值系統(tǒng)倒槽伸向上海，北側(cè)有弱冷空氣擴(kuò)散，冷暖空氣的交匯促進(jìn)強(qiáng)降水的產(chǎn)生。（2）在2008年8月1-2日安徽東南部及江蘇西南部特大暴雨過程個(gè)例中，在高空槽前正渦度平流和低層暖平流的左右下，地面有波動發(fā)展東移。（3）在2006年5月18日08時(shí)0601“珍珠”臺風(fēng)倒槽造成的上海暴雨過程個(gè)例中，偏南低空急流和東北低空急流共同作用，低層輻合、高層輻散，促進(jìn)發(fā)展上升運(yùn)動。

2.3 低空急流對物理量場的影響

本節(jié)主要將華東地區(qū)受低空急流影響下的降水物理量分為兩個(gè)部分進(jìn)行總結(jié)，一方面為水汽條件，另一方面為動力條件。

2.3.1 水汽條件

（1）在2012年7月2-4日江蘇省持續(xù)性梅雨鋒暴雨過程個(gè)例中，暴雨區(qū)出現(xiàn)在急流移動的左側(cè)，超低空急流為本次梅雨鋒暴雨提供了充足的水汽。（2）在2008年8月1-2日安徽東南部及江蘇西南部特大暴雨過程個(gè)例中，西南急流提供了充足的水汽條件。（3）在2006年5月18日08時(shí)0601“珍珠”臺風(fēng)倒槽造成的上海暴雨過程個(gè)例中，東北和偏南急流提供了充足的水汽。（4）在2009年11月9日皖南、浙北及上海南部出現(xiàn)的一次局地大暴雨過程中，槽前西南急流，中低層低渦切變線東移，南側(cè)低空西南急流輸送大量的暖濕氣流。

2.3.2 動力條件

（1）在2012年7月2-4日江蘇省持續(xù)性梅雨鋒暴雨過程個(gè)例中，超低空急流對強(qiáng)降水的產(chǎn)生有著重要作用，在急流左下方的風(fēng)速切變區(qū)極易誘發(fā)中尺度擾動，觸發(fā)對流。（2）在2008年8月1-2日安徽東南部及江蘇西南部特大暴雨過程個(gè)例中，暴雨天氣是由臺風(fēng)減弱形成的低壓系統(tǒng)再由冷空氣侵入而形成的，西南急流強(qiáng)盛，大氣對流不穩(wěn)定促進(jìn)對流性降水形成。（3）在2006年5月18日08時(shí)0601“珍珠”臺風(fēng)倒槽造成的上海暴雨過程個(gè)例中，東北急流帶來的弱冷空氣加強(qiáng)了斜壓不穩(wěn)定，與偏南急流匯合有利于暴雨的增幅和維持。

3 東南沿海地區(qū)受低空急流影響引起的降水

我國針對東南地區(qū)低空急流的有關(guān)研究較少，本節(jié)通過對東南沿海地區(qū)城市降水個(gè)例的分析總結(jié)，為日后研究者開展東南地區(qū)低空急流的探索做好基礎(chǔ)。

3.1 低空急流影響下的環(huán)流形勢（700hPa、850hPa和950hPa）

3.1.1 偏南低空急流

在2006年7月17日廈門連續(xù)暴雨個(gè)例中，7月14日20時(shí)700hPa高度上，偏南低空急流將南海上空水汽輸送到廈門地區(qū)上空，使得登陸的風(fēng)暴有能量繼續(xù)維持，并引起低空風(fēng)場的輻合，這是重要的觸發(fā)機(jī)制。16日08時(shí)，低空急流向北伸展。

3.1.2 西南低空急流

（1）2014年5月22日福建暴雨到大暴雨過程個(gè)例中，700hPa高度場上，西南急流軸穿過福建中南部。850hPa高度場上，從廣東、廣西延伸到福建沿海形成一支低空西南急流。925hPa高度場上，有一支超低空西南急流提供充足的水汽條件。（2）850hPa高度場上，14日20時(shí)850hPa高度場上，閩南地區(qū)處在切變線南側(cè)。

3.2 低空急流影響下的地面形勢

（1）在2006年7月17日廈門連續(xù)暴雨個(gè)例中，14日20時(shí)廈門地區(qū)維持低層輻合、高層輻散，產(chǎn)生上升運(yùn)動。（2）在2013年5月16日福建閩南地區(qū)大暴雨天氣過程個(gè)例中，15日08時(shí)華南處在低壓倒槽內(nèi)，14時(shí)低壓倒槽維持在福建中部、江西南部、廣東北部。16日02時(shí)地面倒槽南壓至福建南部、廣東中南沿海。

3.3 低空急流對物理量場的影響

3.3.1 水汽條件

（1）在2006年7月17日廈門連續(xù)暴雨個(gè)例中，低空急流使得廈門上空有持續(xù)的水汽輸送。（2）2014年5月22日福建暴雨到大暴雨過程個(gè)例中，低空急流及超低空急流持續(xù)向暴雨區(qū)輸送水汽。

3.3.2 動力條件

（1）在2006年7月17日廈門連續(xù)暴雨個(gè)例中，冷空氣與偏南低空急流相互作用形成觸發(fā)機(jī)制，低空急流與高空急流形成上升運(yùn)動。（2）在2014年5月22日福建暴雨到大暴雨過程個(gè)例中，低層水汽輻合、中高層水汽輻散有利于底層暖濕空氣的上升凝結(jié)釋放潛熱，促進(jìn)降水的產(chǎn)生。

4 結(jié)語

我國東部沿海地區(qū)主要受偏南或西南低空急流以及西南急流與東南急流共同影響作用。低空急流影響下的地面形勢主要是由于低空急流輸送水汽，配合高低空急流耦合，利于上升運(yùn)動的發(fā)展。

華東沿海地區(qū)主要受西南低空急流、東北低空急流和偏南低空急流共同作用、西南低空急流和偏東低空急流共同作用，時(shí)而引起超低空急流共同作用影響天氣系統(tǒng)。低空急流影響下的地面形勢：一方面受臺風(fēng)影響下，倒槽生成于降水地區(qū)上空，冷空氣導(dǎo)入，冷暖氣流匯合與高低空急流配合。另一方面，高低空耦合，低層輻合、高層輻散，垂直性較好。

東南沿海地區(qū)主要受偏南或西南低空急流影響天氣。低空急流影響下的地面形勢主要是與低空急流輸送的水汽相配合，高低空急流耦合，上升運(yùn)動發(fā)展，產(chǎn)生降水。低空急流系統(tǒng)與副熱帶高壓共同影響天氣。

低空急流在物理量場的作用主要表現(xiàn)在水汽和動力作用，提供能，輸送暖濕水汽，大氣層結(jié)不穩(wěn)定性增加，低層的擾動隨之增加，觸發(fā)不穩(wěn)定機(jī)制。

本文所選個(gè)例只代表部分地區(qū)降水過程，不能覆蓋東部沿海地區(qū)全部，可作為今后研究的部分參考。

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