一次极端暴雨过程低空急流变化机制分析

Analysis on Variation Mechanism of Low-level Jet During an Extreme Rainstorm

摘要: 2021年7月19-21日河南极端暴雨伴有显著的低空急流活动。本文利用ERA5数据，采用等压坐标系水平运动方程、动能方程和位势高度梯度方程分析影响低空急流发展的关键物理因素。分析表明，低空急流中心首先从郑州附近925hPa发展起来，然后垂直倾斜地向西北方向发展增强，中心位置先后抬升到850hPa和700hPa。低空急流纬向风和经向风局地变化主要受位势高度水平梯度的影响。郑州西侧山区存在位势高度低值系统，郑州东北侧平原地区为位势高度高值区，二者在郑州附近产生显著的纬向梯度力，与纬向东风耦合做功，驱动低空急流动能增长。位势高度这种异常分布主要与地表位势高度和近地层虚位温垂直积分有关。位势高度纬向梯度方程计算表明，垂直速度纬向梯度引起的位温垂直平流和非绝热加热纬向梯度项是导致位势高度纬向梯度局地变化的主要强迫项。总体上，近地面层山区相对低温区和平原地区相对高温区对低空急流发展演变有重要影响。