曝光台 注意防骗
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（5）
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2 Q
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（6）
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达到50dBZ,之后回波范围逐步扩大，缓慢向东移动，1201UTC 回波伸展到北京东南侧，1531UTC
强回波出现在北京的东南和东北，同时西部回波开始减弱。2158UTC 回波减弱同时移出北京区
域。北京地区4 日的降水实况是0300 UTC 西郊开始降水，0800－1200 UTC 为昌平、房山等多
数地区降水高峰，降水量达到峰值，1400 UTC 后主要降水区东移，2200 UTC 减弱。可以发现非
地转湿Q 矢量与降水落区存在很好的对应关系且Q 矢量散度出现较大值的时间相对于集中降水
出现的时间有一定的提前量，所以非地转转湿Q 矢量散度负值区能较好地预报出未来６小时的
降水落区（２）。
图1 850 hPa 非地转湿Q 矢量散度。阴影区域为Q 矢
量散度的850 hPa 辐合区。单位：10-17hPa-1s-1 。a 图
中的粗实线是0000UTC 850 hPa 槽线。
图2：2000 年7 月4 日0800UTC 至2158UTC 4
次PPI 雷达回波图。（每圈距离20km，仰角1°）
图3、2000 年7 月4 日0000UTC
850 hPa 非地转湿Q 矢量。单位：
10-12mhPa-1s-1。
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2）非地转湿Q 矢量分析
分析2000 年7 月3 日0000 UTC 至4 日1200 UTC 各时次中低空Q 矢量场，可见在北京西部
有一Q 矢量的辐合中心，随着槽线向东移动。图（3）是4 日0000 UTC 850hPa 的Q 矢量场，由
图可见，北京地区（图中黑点标记）处于Q 矢量的辐合处，与降水出现时间相比，有一定的提
前量。1200 UTC 辐合中心东移强度也有所减弱（图略）。
3）非地转湿Q 矢量与次级环流
图4a 是2000 年7 月4 日0000 UTC 以40°E 为基线的东西向垂直剖面图，图中的等值线是Q
矢量的东西向分量QX，流线是风的东西向分量u 和垂直速度合成流线，箭头是u 和矢量（其
中u 的单位为m/s, 的单位为hPa/s*10-5）。4b 是2000 年7 月4 日0000 UTC 以116°E 为基线
的南北向剖面图。图中的等值线是Q 矢量的南北向分量QУ，流线是风的东西向分量v 和垂直速
度合成流线，箭头是v 和矢量（其中v 的单位为m/s, 的单位为hPa/s*10-5）。由图可见在
39°Ｎ，115°E 850 hPa 高度都有一个QУ和QX 的正中心，表示该处QУ和QX 分别指向y 方向和
x 方向的正方向。由图中箭头所示的垂直环流还可以看出，正中心所在区域及其前方为上升气
流区，后部区域为下沉气流区，所以湿Q 矢量总是面向气流上升区，背向气流下沉区。这与理
论上所证明的非地转湿Q 矢量使流场和热成风关系发生变化，总是起到破坏热成风平衡的作用，
必然激发次级环流，使大尺度天气进行调整，重新达到新的平衡的理论是一致的。
4） 、非地转湿Q 矢量散度与准地转方程中垂直运动的诊断分析比较
分析3 日0000 UTC 到4 日1200 UTC 四个时次中低层的垂直速度场（以850 hPa 为例）如
图5。3 日0000 UTC（图5a）北京西部111°E 有一垂直上升速度区(图中阴影区域)。随后该上
升运动区缓慢向东移，且上升运动面积也有所放大，如3 日1200 UTC（图5b）所示。4 日0000
UTC（图5c）40°N 上升运动区域到达120°E，1200 UTC（图5d）上升速度在116°E 的区域明
显减弱并南移。
将4 日0000 UTC 850 hPa 垂直速度图（图5C）与同时次和同高度的Q 矢量（图1C）相比
较可看出，上升速度的中心区域位于４０°Ｎ 112°E，４０°Ｎ从110°E 到120°E 为成片的
上升运动区，不能将中小系统从大尺度环境中分离。上升速度的最大区仍位于112 E -113 E，
４０°Ｎ，116°E 处的上升速度较小。而Q 矢量散度将40°N，110°E 到120°E 的正负辐合
中心作了更小尺度的分离，且40°N 116°E 处的Q 矢量散度量达到-125*10-17 hPa -1S-3。所以Q
矢量散度与降水实况拟合效果较好。时间上也有一定的提前量，对预报有更好指示作用。
a b
图4、2000 年07 月04 日0000UTC 850 hPa 非地转湿Q 矢量剖面图（单位：
10-12mhPa-1s-1）。a、QX 以40N 为基线的东西向剖面图，流线是风u 和垂直速度
合成流线，箭头是u 和矢量（其中u 的单位为m/s, 的单位为hPa/s*10-5）。
b、Qy 以116E 为基线的南北向剖面图流线是风v 和垂直速度合成流线，箭头
是v 和矢量（其中v 的单位为m/s, 的单位为hPa/s*10-5）。
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4、结论
1）、非地转湿Q 矢量散度与垂直运动有直接的对应关系，非地转湿Q 矢量散度正值对应下
沉区，负值区域对应上升区，负值区域与降水有较好的对应关系。
2）、非地转湿Q 矢量总是面向上升气流区，背向下沉气流区。
3）、与准地转方程中所诊断的垂直运动场相比，非地转湿Q 矢量散度场能尺度做更小尺
度的分离，描述次天气尺度的活动，预报性更好。
参考文献：
1、吕美仲等，动力气象学教程，气象出版社，1990。
2、姚秀萍，非地转湿Q 矢量及其在华北特大台风暴雨中的应用，气象学报，2000，V0158 （4），
436--440 页
The Analysis and Application of Non-geostrophic Wet-Q Vector
in Flood Process
Li Xiu-lian Shen Hong-xi Liang Ai-min
( Civil aviation meteorological center ,Peking 100621)
Abstract
In this paper ,the equation of non-geostrophic wet-Q vector is deduced based on
P-coordinate which includes non-adiabatic effect, by the means of comparing the
items’ scale in the equation and simplifying formula ,simultaneously ,the concept
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空管资料5(88)
