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目 录

1、引言 5

2、资料和处理 5

3、降水过程概况 6

4、台风倒槽降水形成的天气背景 8

5、暴雨形成的机理分析 11

4.1、动力机制 11

4.1.1涡度和散度场分析 11

4.1.2垂直速度 12

4.1.3湿位涡分析 13

4.2热力机制 15

4.2.1假相当位温 15

4.2.2温度平流 16

4.3水汽条件 17

6、结论与讨论 20

参考文献 20

致谢 22

一次台风倒槽暴雨的形成机理研究

於清源

,China

Abstract: Using conventional meteorological observation data, NCEP data, satellite data, etc., conducted a diagnostic analysis of the typhoon typhoon process caused by typhoon “Ketsana” No. 0916 in the southeast coastal area of Zhejiang Province, China. The results showed that a steady stream of water vapor from the Pacific Ocean, the weak cold air brought unstable energy to typhoon trough and the strong ascending movement together led to the formation of the typhoon inverted rainstorm. The analysis of the dynamic mechanism shows that the strong convergence movement at the lower level is the main trigger mechanism for the typhoon downpour. The analysis of moisture potential vorticity in Zhejiang also shows that the atmospheric structure in Zhejiang is very conducive to maintaining and strengthening the ascending movement. The northeast cold advection of 925hPa brought a strong potential instability energy for the typhoon inversion, and it converged with the southeast warm advection from the Pacific Ocean. The diagnosis of water vapor shows that the southeastern air flow from the western Pacific contributes significantly to this precipitation, and that the water vapor converges strongly at the lower level, which promotes the formation of this heavy rain.

Key words: Rainstorm;Typhoon trough;Cold Air Invasion

1、引言

近年来，对台风降水的研究取得了很多进展，台风造成的暴雨有一半以上是台风倒槽引起的。研究表明，台风倒槽暴雨发生与周围的环流环境有密不可分的联系，不同的背景下台风倒槽暴雨有不同的特点^[1]。当台风倒槽与西风槽相互作用时会引发暴雨。孙建华等人^[2]研究出，9406号台风的台风倒槽和西风槽相互作用的过程中，高低空、中低纬度系统的配置非常有利于降水，中低空的东南急流输送了水汽、涡度、动能等。吕娟等人^[3]则研究了0513号台风“泰利”，发现西风槽东移使得高空槽后的冷空气对低层高温高湿的西南气流强迫抬升激发了暴雨。赵婷婷等人^[4]也得出了相似的结论。位于太平洋上的副热带高压有的时候也会对台风倒槽有影响，使得台风倒槽暴雨发生。赵宇等人^[5]发现，在0418号台风“艾莉”的降雨过程中，台风与副热带高压在中纬度地区共同形成低空急流，源源不断输送水汽和不稳定能量导致暴雨发生。而在9711号台风则是因为副热带高压及其南侧的引导气流使得台风向西偏北方向移动从而遇到高压坝阻挡产生降水，这是汪秀清^[6]研究的。也有一些人^[7-22]研究了冷空气侵入台风倒槽时的情况，得出该情况会促进台风倒槽降水。周明飞等人^[7]发现，1011号台风中，台风倒槽与地面弱冷空气结合，冷暖空气交汇形成水汽辐和，使得低层上升运动和动力场强烈发展，导致暴雨发生。范学峰^[8]则计算0418号台风“艾利”的数据得出弱冷空气从低层侵入会使得暴雨区的MVP1由负值变为正值，垂直涡度加强，促进降水发生的结论。在1211号台风“海葵”中，吴海英等人^[9]发现，此次特大暴雨是因冷涡后部的冷空气扩散南下，促进了暴雨区上空对流不稳定层阶的发展并激发出中尺度对流系统，且暴雨区上空呈现冷平流叠置于暖平流之上的温度平流垂直分布借口，促进对流不稳定发展。也有暖湿气流通过急流进入倒槽使得暴雨发生的例子^[23]。同时，地形对降水也有一定的影响^[23-24]。

杨金锡等人^[25]的研究表明，能量锋生与台风倒槽暴雨的发生密切相关，锋生函数值越大，则暴雨越大，特大暴雨发生前能量锋生函数相当强。王军、张霞等人^[26-27]也发现，螺旋度可以作为台风倒槽暴雨预报的重要参数。暴雨会落在螺旋度大值轴附近偏向大值中心一侧，并且相对螺旋度值的变化也能大致反映暴雨及其影响系统的强弱趋势。 　

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