黄海气旋( 二 )

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图3 冷锋云系与倒槽云繫结合型气旋生成前24小时700hPa形势图（1）冷锋云系与倒槽云繫结合型该型是黄海气旋形成发展的主要型式，有近72%的个例属此类型。在天气图上，这种型式表现为西风带有较深的高空槽经西藏高原北部东移发展，带来一次西路冷空气活动。地面图上冷空气从我国新疆经河西走廊东南下，冷锋前部有一个发展完好的倒槽伸向河套附近，倒槽中有暖性低压，并逐渐向东南方向撤退（图3）。当倒槽移至江淮地区，冷锋进入倒槽，气旋形成并随后移入黄海发展。

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图4 冷锋云系与倒槽云繫结合型气旋形成发展云型演变图卫星云图上，与高空槽伴随的盾状云系在高原东部发展，在随后的缓慢东移中，中低云增多，云层增厚，云区变宽，在它的东北边缘处出现捲云羽。在它的东南方，有南支槽云系或者季风云系自中南半岛或南海西北部，向东北方向伸展至江淮地区。当高空槽云系进一步东移，其西南段抵达江淮地区并与南来云繫结合时，在结合部位出现逗点状云系发展，冷空气进入后逗点云系发展性气旋云系，即气旋初生，高空槽云系北缩减弱。随后气旋移入海上后，出现明显发展，呈现出较典型的温带气旋云型（图4）。

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图51988年5月6日12UTC～7日06UTC期间每6h间隔GMSIR云图下面给出1988年5月6～7日一次黄海气旋发展的实例。5～6日，伴随一次偏西路径冷空气的锋面云系移至河北西部到山西东南部后，其西南段与其前方倒槽云繫结合，激发出一个大逗点状云系（图5a）。随后冷锋云系中段、东北段快速偏东移减弱，西南段进入逗点状云系中，二者一起东移进入黄海北部发展成气旋（图5b）。此时来自华南、东海一带的北涌云系显着加强，气旋出现明显发展（图5c）。随后该气旋偏东移，进入日本海西南部后强度逐渐减弱（图5d）。（2）静止锋云系中的波动型该型是黄海气旋形成发展的第二种型式。它包括了26%左右的个例。它在天气图上表现为中、高纬度地区环流平直，锋区宽阔，高空槽在东移中向南加深不明显。南支锋区上，在孟加拉湾或者我国西南地区为槽区，槽前的西南气流或者西南季风伸展至江淮地区。随着北支锋区缓慢南移，二者在江淮地区形成一条静止锋或切变线。与此同时，高原北部有另一支高空槽发展东移，当它前方的暖平流和正涡度区移到静止锋或切变线上空时，诱发气旋生成。

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图61987年4月23～25期间每6小时间隔GMSIR和VIS序列云图卫星云图上，与第一支东移弱槽伴随的云系，呈反气旋式弯曲的片状或喷射状，并且主要由高云组成，云区北侧有捲云羽辐散。静止锋或切变线云带为準东西向，通常云区结构比较紧密，但在有的例子中云区中的云繫结构鬆散，甚至趋于断裂成块状。当第二支经高原北部向东南方向移动的高空槽伴随的盾状云系与静止锋云繫结合时，云系迅速变得密实白亮，云区东北侧还伴有大量捲云辐散。紧接着，云区中出现弧状云旋转结构，随后气旋形成。以后它向偏东移进入黄海，继续发展成较典型的气旋云系。下面是1987年4月23～25日一次黄海气旋形成发展的6h间隔系列GMSIR云图。过程开始时，从长江中上游至江淮地区有一条较宽广的切变线云系，由于一次弱冷空气的併入，在四川东部一带的切变线云系西端有一个大涡旋状云团，并且在其东南一侧有一条来自低纬度地区的较宽云带（图6a）。在随后的6h中，二者部分合併，大云团的涡旋状结构更加明显，北部为半圆状弧状云带，南部为与之相反的小曲率弧状云区，二者呈相互旋转的态势，并且二者之间还有一条中、低云组成的云缝（图6b）。随着该涡旋状云系的东移，伴随第二次冷空气的的气旋状弯曲云带的逼近，它逐渐向气旋云型发展演变，24日18UTCC在长江口北部附近发展成气旋（图6e）。以后它东偏北方向移动，25日06UTC在韩国济洲岛西部附近发展成较典型的温带气旋（图6g）。（3）低涡云系东移发展型该型黄海气旋的个例很少。它是由西南涡沿长江流域东移发展，在江淮或长江下游一带演变成锋面气旋。它生成前的环流形势与上述第一型相似，属于第一型，只是中纬度锋区上东移的高空槽向南发展不深，川东至江淮地区有一条切变线。切变线尾端与西南涡连线，槽后冷空气侵入涡中使之变性并东移发展，涡后切变线变成冷性切变线且逆转成斜槽；涡前暖平流使涡前切变线变成暖性，出现较强锋生，暖锋逐渐形成。在江淮地区冷、暖锋相连线，气旋形成并移入黄海南部发展。卫星云图上，中纬度地区西风槽盾状云系在高原北部东移并缓惭向南发展。当其尾部南伸与西南涡云系靠近或连线时，西南涡云团在川东至江淮地区的切变线云系中向东移动，并在低涡云团后部伸展出準西南———东北向窄斜槽云系；与此同时，在西南涡前部的切变线云带变宽且色调白亮，并呈向北弯曲的弧状。随着西南涡云团的东移减弱和其前部后部云系的相互连线，气旋云系初步形成，随后移入黄海南部后较快发展成较完整的气旋云型。黄海气旋产生的天气现象黄海气旋伴随的天气现象比较剧烈，常常带来狂风暴雨。根据黄海气旋初生后在江淮地区东部造成的天气现象，以及由部分黄海气旋的船舶观测资料统计分析，40%以上气旋的日降水量达10～49mm，56%以上的个例达50mm以上。一般情况下，一个气旋所经之地可造成50～150mm的总降雨；有的气旋在有利条件下，可造成200～300mm的特大暴雨。日降雨量中心多在离中心不远处，其次为气旋前进方向右侧。气旋的大风也十分显着，出现6级以上大风的占90%左右，其中7～8级的占67%，9级以上大风的占4% 。大风的风向，秋末至春初以偏北大风为主，春季至初秋以偏南大风为主。研究结论黄海气旋是全年均可出现，并且常常造成较大海区强降水和大风的一种重要天气系统。大风和强降水往往伴随在它形成和发展中出现，因此其形成和发展的预报尤为重要。黄海气旋的绝大多数，是在江淮或黄淮地区初生后移入黄海发展而成的。它的形成和发展，与高空急流和西风槽密切相关。极锋急流或其分支与副热带急流或南支急注在江淮地区东部或黄海南部一带汇合或靠近，形成一条强西风带，在其最大风速中心上风方入口区，斜压性很强，为气旋形成和发展提供了十分有利的条件。另外，气旋的形成和发展，均与一支自高原东部东移的槽密切相关，或者南北支锋区上的西风槽结合东移。卫星云图上，气旋的形成和发展与西风槽伴随的盾状云系东移发展，同向北伸展的南支槽云系或季风云系北部结合紧密联繫。黄海气旋在陆地或海上的初生，以及进入黄海后的发展等演变过程，运用卫星云图可以进行很好的监测和预报，大大弥补了海面上常规观测资料的不足。为了更好地做好海上安全服务，下一步可开展运用卫星云图研究估计气旋强度和大风区分布的方法。黄海气旋数值模拟的可视化现代大气数值模式可相当逼真地再现大至全球大气环流，小至对流风暴的各种不同尺度的大气运动系统。由于数值模式输出的模拟大气具有很高的时、空解析度，因此在研究大气运动系统的演变和内部结构方面是其它方法所不能替代的。但是，数值模式输出的资料量非常巨大，往往高达数百兆，甚至上千兆位元组，如何分析如此巨大的数据量，成为能否充分发挥数值模式优势的关键。90年代以来迅速发展的计算机可视化技术，如Vis-5D可快捷地将多变数三维数据集的空间分布由多个水平、垂直剖面及立体图像生动地展示出来，为分析数值模拟结果提供了有力的工具。北京大学暴雨监测和预测国家重点实验室经过多年努力开发了一个可在微机上运行的可视化系统Live-View 。它可以展示标量和矢量三维数据的空间分布，展示的方式，不仅可用多个不同位置的水平和垂直剖面上的等值线分布或色彩分布，也可用三维等值面的空间形状和给空间网路点上变数的不同数值赋予不同的颜色和透明度的三维数据体。另外，Live-View还有自动产生空气质点三维运动的空间轨迹等多种功能，非常适用于分析大气中的三维运动。研究套用可视化系统Live-View，展示出一个在黄海强烈发展的气旋三维结构。研究概况1993年6月初黄海发生了一次强烈的气旋过程。6月1日00:00位于长江下游的一个低压向东北偏东方向移动，于12:00移入黄海，中心气压从998hPa降低到12:00UTC的991hPa 。6月2日00:00UTC中心气压进一步下降到983hPa 。到12:00已越过朝鲜半岛中部到达朝鲜东海岸，中心气压下降到980hPa 。36h中，气旋的最低气压下降了18hPa 。这是在初夏我国东部沿海少见的强烈发展气旋。在6月2日00:00UTC的红外云图上，这个气旋具有非常典型的成熟锢囚气旋的逗点状云系特徵（见图7）。虽然这个气旋最强时的中心位于海上，但由于黄海3面有陆地围绕（朝鲜半岛、辽东半岛、山东半岛），有相当密集的地面和高空观测记录，为数值模拟提供了比较好的资料条件。