[科普中国]-高原低涡

高原低涡是指青藏高原500百帕上空出现的低涡，有从高原西侧移入的，多数是因地形的动力和热力作用在高原上生成的。

分类高原上生成的低涡有冷性和暖性两种。冷性低涡常生成于高原西南部或高原北侧，尺度较大且较深厚，常发生在冬半年，天气以阵性降水为主；暖性低涡基本上是夏季，在高原中部、南部及柴达木等地生成的，属于浅薄系统，范围小，移动慢，在源地无明显降水。高原低涡不仅影响高原内部，当其移出高原后对中国东部地区的天气也有很大影响。

研究情况第二次青藏高原科学试验之前的研究情况20世纪60年代吴永森等1及陈乾首先指出高原低涡的事实。叶笃正、高由禧先生在1979年指出高原低涡的水平尺度约500公里，垂直厚度约2-3公里。高原边界层内浅薄系统遇有适宜的高空条件，它们也会发展移出高原。章基嘉、朱抱真、朱福康、孙国武、丁一汇、罗四维、钱永甫、钱正安等先生对此有较多的研究，得出了高原低涡的涡源、活动规律、影响高原低涡生成的因子、高原涡的结构及地形对高原西部低涡的影响等认识。陶诗言先生等指出了1975-1982年5-8月高原低涡移出高原的季节特征。罗四维先生等指出了高原低涡在高原上消失的原因。刘富明先生等指出东移的高原涡在它的东部都具有高层质量辐散，低层辐合的特性。郭绵剑指出高原低涡东移可能与涡本身热力结构有关，东移路径与300hPa流场、副高位置、强度有关。上述研究反映：在第二次青藏高原科学试验之前，己对高原上生、消的低涡作了系统的研究。也对一些高原低涡东移出高原的事实作了分析。

第二次青藏高原科学试验之后的研究情况在第二次青藏高原科学试验的分析研究中，孙国武、陈葆德指出夏半年青藏高原低涡具有群发性；陈联寿、马镜娴、罗哲贤先生从数值研究指出高原大地形对高原区域低压涡旋的运动路径和强度有很大影响；陈忠明等研究指出西南低涡具有非对称结构，它的活动受非平衡强迫制约；徐大海等模拟试验指出部分西南低涡是高原下风动力涡旋波在真实大气中的表现。在近期研究中，李国平指出在一定的引导条件下可使低涡移出高原。宋敏红、钱正安指出高原中东部气柱平均厚度可指示高原涡的移动。郁淑华指出高原涡在水汽图像上能反映出水汽涡旋，水汽涡旋的活动对高原涡活动有指示意义。这些研究反映：自第二次青藏高原科学试验以来，对在高原上与高原东南边缘的低涡的动力研究加强了；对东移出高原主体的高原低涡的东移出高原的事实揭示较多。

国外对高原低涡的研究情况国外对青藏高原及其边侧低涡研究也很重视,但大都注重对青藏高原东侧低涡发展机理方面的研究。Kuo,Y.H用数值模式模拟指出了高原边侧低涡是造成 1981年7月的一次四川洪水过程的重要天气系统。C.P.Chang and Lan Yi对东亚季风开始前后的一个扰动的发展作了模拟研究，得出了四川涡因锋面与地形的相互作用而加强。Bin Wang用数值模拟指出了高原上边界层中尺度扰动是高原边侧低涡的触发因子。Bin Wang还研究了1979年两个高原低涡发展的垂直结构特征和成熟阶段有利于东移的环流条件，指出高原低涡发展是大尺度环流和地形作用以及由于对流潜热释放的结果。Hideo TAKAHASHI指出冷空气直接影响高原北部低压发展；1992年6月下旬初梅雨锋上的扰动来自高原北-东侧。

存在问题较缺少对东移出高原的高原低涡活动的研究，如对高原低涡东移出高原的大尺度条件和东移出高原后不消失而东移、发展的原因还不清楚。缺少使用第二次青藏高原科学试验的观测资料、卫星遥感资料及自动气象站等新资料，对高原低涡活动的分析研究。对高原低涡活动的动力分析研究还需加强，如大尺度环境条件与中尺度高原涡的相互作用、深入进行数值模拟试验等。

高原低涡东移出高原的平均环流场分析青藏高原（下称高原）低涡是夏季影响我国广大地区产生暴雨、大暴雨等灾害性天气的重要天气系统之一，已引起气象工作者的重视。自1972年开始的“高原气象科学研究协作组”组织会战研究及第一次青藏高原科学试验研究，已取得了重要进展，并对高原低涡的活动规律、影响高原低涡生成的因子、高原涡的结构、地形对高原西部低涡的影响等有了进一步的认识。1979年的相关研究指出：高原边界层内浅薄系统遇有适宜的高空条件，它们也会发展移出高原。在一定的引导条件下可使低涡移出高原。高原中东部气柱平均厚度可指示高原涡的移动等。这些研究丰富了对高原低涡东移的认识，但对东移出高原低涡的研究多数是个例分析，对高原低涡东移出高原的平均环流特征还缺少分析。

研究将对高原低涡东移出高原多的年、月与少的年、月平均环流场作比较分析，探讨高原低涡移出高原的平均环流场特征，得出高原低涡移出高原的气候背景。

方法与资料普查、分析1998—2004年高原低涡移出高原的活动过程，统计得出1998—2004年各年、月高原低涡活动的特征。使用美国国家环境预测中心（NCEP）提供的1998—2004年每日4时次的再分析资料，其分辨率为2.5°X2.5°，作出高原低涡移出高原多的年、月与少的年、月的500，200Lpa高度、温度、流场的平均场，对平均场进行比较分析。

各年、月移出高原的高原低涡的活动情况移出高原的涡是指500Lpa等压面上反映的生成于高原，后又移出高原的有闭合等高线的低压或有3个站风向呈气旋式环流的低涡，它不同于西南低涡规定在700Lpa等压面上。

表1给出了1998—2004年5~9月各年、月移出高原的高原低涡的活动次数，由表1看出：（1）在近7年中，1998年和1999年夏季高原低涡移出高原的次数最多，为12次；其次是2003年为10次。高原低涡移出高原次数最少的年份是2000年和2004年，为3次。1998，1999和2003年移出高原的高原低涡活动次数多，分别造成了长江流域的严重洪涝、西南地区洪涝及黄准大水，说明移出高原的高原低涡是影响我国夏季大水的重要天气系统之一。（2）6~8月是高原涡移出高原的主要时段，且6~8月各月移出个数相近。这与高原涡活动的多、少月及西南涡移出的多、少月不完全一致，即在高原上活动的是5月最多，8月份较少；西南涡7月份移出的比8月份移出的多一倍多。

高原涡东移出高原多、少月平均环流比较天气系统的移动是受环流形势制约的，高原低涡也不例外。由上述分析可看出，l998—2004年5~9月中，6~8月高原涡移出高原多，5，9月高原涡移出高原比6~8月的少一倍。6~8月高原涡移出高原多的月平均场与5，9月移出高原少的月平均场有何不同，我们作如下分析。

（1）500hPa平均环流场

由l998—2004年5~9月各月的多年500hpa平均高度、温度场看出（图1）：（1）高原低涡移出高原多的6~8月与移出高原少的5，9月多年平均高度场差异明显，主要在6~8月孟加拉湾季风槽、季风低压明显，且已影响到高原；高原北部受高压脊影响；有切变线从我国东北伸向高原东部，提供了有利于低涡活跃、移出的环境条件。5，9月高原上空气流较平直。（2）6~8月与5，9月多年平均温度场差异主要在6~8月高原上空暖区比5，9月强，6~8月切变线有冷平流侵入。由于6~8月有冷平流侵入切变线，使切变线加强，更有利于低涡活动。

由1998—2004年5~9月各月的500hpa多年平均风场看出（图2）：（1）6，7月有来自孟加拉湾的暖湿西南气流，8月有来自孟加拉湾和南海的西南气流，它们与北面的西北气流在高原东部交汇，这与移出高原的高原低涡多形成高原东部相一致。5月高原为西风气流控制，9月高原为来自孟加拉湾和南海的西南气流控制，5，9月高原没有与北面的西北气流有交汇现象，反映了6~8月高原东部具有流场辐合、气旋性涡度强的有利于低涡活动的物理条件，而5，9月的差。（2）5，9月分别有西、西北风风速212m/S较大的区域，而6月只有很小的区域，7，8月则没有。说明5，9月500hpa西风带势力明显比6~8月强，5，9月高原东部缺少低涡活动的辐合流场的环境条件。

从上述分析可看出，500hpa6~8月高原涡移出高原多的月平均场与5，9月移出高原少的月平均场明显不同，6~8月孟加拉湾季风槽、季风低压明显，且己影响到高原，有切变线从我国东北伸向高原东部，西南气流与西北气流在高原东部交汇。5，9月高原上空气流较平直，在高原没有南、北气流交汇。另外，6~8月高原上空暖区比5，9月的强，6~8月高原东部切变线有冷平流侵入；5，9月西风带势力明显比6~8月强。在200hpa6~8月高原涡移出高原多的月平均场与5，9月移出高原少的月平均场有明显不同，即6~8月高原东部为南亚高压脊前西北气流控制，南亚高压较强，12520gpm等值线的东伸明显。5，9月高原为西风气流，南亚高压较弱，无12520gpm等值线。5，9月200hpa西风带势力明显比6~8月强。

（2）200hpa平均环流场

由1998—2004年5~9月各月的多年200hpa平均高度和风场看出（图3）：（1）6~8月高原东部为南亚高压脊前西北气流控制，5月高原为平直西风气流，9月高原绝大部分为西风。（2）6~8月南亚高压12520gpm等值线的东伸明显，而5，9月无12520gpm等值线，说明6~8月南亚高压较强。（3）5，9月西风风速230m/S区域比6~8月的大，6月西风风速230m/s的区域还不足7月的1/5。说明5，9月200hpa西风带势力明显比6~8月强。6~8月高原东部上空对流层高层具有利于低涡发展的高空辐散条件，而5，9月的差。

研究结论通过对1998—2004年5~9月各年、月移出高原的高原低涡的活动次数统计分析，对1998—2004年高原涡移出高原多、少年、月的平均环流进行了比较分析，得出如下认识：

（1）6~8月是高原涡移出高原影响我国东部天气的主要时段。6~8月各月高原涡移出个数相近。

（2）高原低涡移出高原多的500hpa月平均场特征是：孟湾季风槽偏北或副高西伸明显，西南气流可影响到高原东部；西南气流与西北气流交汇或低槽、切变线在高原东部活动，且有冷平流侵入。

（3）高原低涡移出高原多的200hpa月平均场特征是：南亚高压东伸明显、强大；西风势力明显偏强；高原东部为南亚高压脊前西北气流控制。2

本词条内容贡献者为:

赵阳国 - 副教授 - 中国海洋大学