西南低涡的统计特征研究

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本文设计了一个新的识别和追踪西南低涡的方法,基于此方法利用日本JRA-25再分析资料识别、追踪西南低涡,建立起了1979-2008年西南低涡资料集,基于此资料集对西南低涡进行统计分析,得到西南低涡数量的年际分布、季节分布、西南低涡生成源地以及低涡东移的移动路径等统计特征。利用合成分析方法,通过对比冷、暖季中生成的停留源地的西南低涡与移出源地的西南低涡,研究各类型西南低涡环流特征、低涡生成发展的条件和移出源地的影响因素关系,得到以下结论:  (1)1979-2008年间共生成西南低涡1773个,平均每年生成59.1个;春、冬两季西南低涡生成数量较多而夏、秋两季生成西南低涡数量较少,低涡移出源地的概率在夏季最高。  (2)西南低涡的主要源地有两个,分别为四川盆地西南部(30°N,103.75°E)和青藏高原东南部(30°N,100°E)。  (3)1979-2008年间移动型西南低涡主要为东向、东北向和东南向移动型西南低涡。东向和东北向移动型西南低涡持续时间相对较长。  (4)水汽释放的凝结潜热、高原东侧背风槽作用以及西南低涡中心湿位涡正异常中心值是西南低涡生成的影响因素。暖季由西南风带来的水汽凝结潜热释放为西南低涡的生成、发展提供能量,热力作用在暖季西南低涡的生成中占主导作用;冷季中由于西风气流平直,西南方孟加拉湾的水汽难以输送到低涡源地,西南低涡主要在青藏高原东南侧背风槽动力作用下生成,大尺度环境场的斜压性对于涡旋移动更为重要。冷季中西南低涡中心垂直湿位涡正异常中心值较大,因此更有利于西南低涡的生成,因此冷季西南低涡数量比暖季多。  (5)影响西南低涡是否移出源地的因素有低涡中心下游的低空急流平均风速、大尺度环流斜压性、700hPa和850hPa之间的假相当位温差△θse以及低涡中心位置的垂直湿位涡异常中心值。700hPa上,移动型西南低涡的下游均有一大尺度环流斜压性较强的区域相配合,并伴有低空急流出现;暖季中,西南低涡是否移出还与其下游是否有△θse低值对流不稳定区域有关,并且当低涡中心位置的垂直湿位涡异常中心值越大,低涡越容易移出;冷季中西南低涡是否移出与△θse和湿位涡垂直异常中心值大小相关性较弱。  (6)西南低涡的移动方向与低涡生成时刻的位置、副热带高压以及700hPa引导气流有关。暖季中,相对于少动型西南低涡,东向移动型西南低涡初生位置更偏东、偏北;东北向移动型西南低涡位于西风槽槽前,东南向移动型西南低涡位于西风槽槽后,冷季中东北向移动型西南低涡所在的西风槽西退至95° E附近;引导气流是决定西南低涡移动方向的主要因素,在冷季中尤为明显。  (7)西南低涡的持续时间与低涡中心垂直高度上的湿位涡梯度有关,梯度越大,持续时间越长。
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