基于AREM模式对发生在华南地区的3次西南涡暴雨过程进行了数值模拟, 并利用模拟结果分析了暴雨过程中西南涡的演变特征, 结果表明: 高层200 hPa西风急流入口区、中层500 hPa西太平洋副热带高压位置、中纬度短波槽、东北亚强冷涡的适当配置, 中低层孟加拉湾和南海暖湿气流的持续输送, 是有利于西南涡东移发展, 从而造成华南地区持续性强降水的典型环流形势; 降水落区与低涡位置密切相关, 一般集中在西南涡中心南侧, 雨带延伸方向与低涡移动路径一致; 而其强度则与低涡中心区域位势高度等值线梯度及低层大气风场强度息息相关。西南涡中心低层为东风和弱北风, 中层以南风为主, 高层为强西风和弱北风, 低层辐合、高层辐散及正涡度结构特征显著。涡度平流项和辐合辐散项的作用集中体现在中低层大气, 涡度对流项、扭转项的作用则在中高层更为明显, 而涡度辐合辐散项对西南涡的发展加强起最主要的作用。
Three cases of Southwest vortex heavy rainfall processes occurred in South China are simulated by AREM and their dynamical and thermal characteristics are analyzed in this study. The results show that the atmospheric circulation configuration of which the westerly jet entrance located on 200 hPa, the organized situation of western Pacific subtropical high, mid-latitude short-wave trough and the strong cold eddy in northeast Asia on 500 hPa, and the continuous transportation of warm current from the Bay of Bengal and the South China Sea in the lower levels, favors the eastward movement and development of the southwest vortex and further contributes to the continuous heavy rainfall over South China. The rainfall area is directly related to the vortex location, it mainly occurs to the south of the southwest vortex and extends towards the direction along the moving path of the vortex. The rainfall intensity is closely associated with the isoline gradient of geopotential height in the vortex center area and the wind field strength in the lower layer. Easterly and weak northerly winds locate at the lower levels of southwest vortex, while the southerly winds and strong westerly and weaker northerly winds control the middle and higher levels, respectively, thus it shows a configuration of convergence at lower levels and divergence at high levels for the vertical structure of atmospheric circulation and results in the positive vorticity in the column. The impacts of horizontal advection and convergence mainly confined at the middle and lower levels while the impacts of vertical advection and the twisting action are more important at higher levels. The horizontal advection of convergence is shown to be an important factor in the development of southwest vortex.
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