水汽通量散度分解在一次臺風暴雨中的應用*

周冠博 柳龍生 李興宇

1 國家氣象中心,北京 100081

2 海南省南海氣象防災減災重點實驗室,海南 570203

3 中國科學院大氣物理研究所,北京 100029

提 要： 作為表征異常降水的一個重要參數,水汽通量散度(Qv)根據亥姆霍茲定理被分解為三個分量,即旋轉風引起的水汽平流(Qr)、輻散風引起的水汽平流(Qd)和氣流輻合輻散造成的水汽通量散度(Qdiv)。以2018年18號臺風溫比亞造成的河南商丘和江蘇徐州的強降水為例,分析了水汽通量散度分解后的三個分量的時空演變。結果表明：Qv僅能得到水汽聚集的情況,分解之后的分量可以更清楚地了解不同的降水時段內具體是哪些項起到了主導因素。總的Qv貢獻主要來自于Qdiv,而降水的增強一般與Qr的正貢獻對應較好,降水的減小往往是由于Qd的抑制作用引起的,未來將應用這種水汽通量散度分解方法有效改進臺風降水落區的診斷和分析。

引 言

強烈的熱帶氣旋(TC)通常會帶來狂風、暴雨和風暴潮,并在登陸時給沿海地區造成巨大的損失。而一些弱的登陸TC及其殘余物在向內陸移動后,也會帶來大范圍的暴雨,造成意想不到的破壞性損失(陳聯壽和丁一匯,1979;Jones et al,2003;Meng and Wang,2016a;2016b;任麗等,2013;周冠博等,2022)。例如,引人注目的河南“75·8”的洪災災害,正是減弱后的熱帶風暴尼娜(1975年)的殘余環流造成的。“尼娜”在我國東南地區以熱帶風暴級登陸,但當它向內陸移動時,卻帶來了強烈的暴雨和山洪,導致水庫崩潰和致命的災難(陳聯壽和丁一匯,1979)。2018年8月17日臺風溫比亞登陸時也只是一個熱帶風暴,它在內陸地區持續了大約4 d,并在我國東部和中部的內陸地區造成了破紀錄的極端降雨(高拴柱,2020)。……