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of non-adiabatic effect is introduced ,in the end , the non-geostrophic formula which
consists of the non-geostrophic wet-Q vector divergence as single forced-item is
constructed .The application in flood process indicates that the convergence area
图5、2000 年7 月3-4 日850 hPa 垂直速度分布图。图
中阴影区域为上升运动区。单位：10-5hPa/s
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of the non-geostrophic wet-Q vector divergence is well corresponded with the
ascending area , another advantage shows that it can apart smaller scale weather
system from the larger and predict flood better.
Keyword : Wet-Q vector , Non-geostrophic wet-Q vector divergence ,
Non-geostrophic formula
非地转湿Q矢量分析及其在暴雨
过程中的应用
李秀连梁爱民申红喜
民航华北空管局气象中心
低能见度
强积冰
碎雨云
强下沉气流
发动机熄火
影响跑道
暴雨对航空飞行的影响
暴雨预报中的关键要素及存在的问题
垂直速度
准地转方程
需要多层资料,
从地面到大气
上边界垂直积分
垂直速度项为两个相
对较大项的差值，计
算后产生的误差较大
Q矢量
准地转Q矢量
非地转方程
Hoskin(1978) 准地转方程
Robert(1991) 广义Q矢量
李柏(1991) 半地转Q矢量半地转方程
广义方程
非地转湿Q矢量
唯一强迫项
唯一强迫项
唯一强迫项
非绝热
“干”
唯一强迫项
非地转湿Q矢量推导简介
考虑大气水汽的凝结作用，从
包含非绝热效应的“P”坐标系原
始方程出发，直接通过方程各项的
量级比较，对方程尺度分离后进行
简化，提出非地转湿Q矢量,推导出
非地转湿Q矢量散度为唯一强迫项
的非地转非绝热的方程。
非地转湿Q矢量的表达式
[ ( ) ( ) ]
2
* 1
x
hH
x
h v
x
v
p
u
x
u
p
Q f v x
[ ( ) ( ) ]
2
* 1
y
hH
y
h v
y
v
p
u
y
u
p
Q f v y
在不考虑凝结潜热（H=0 ）和地转近似条件下非地转
湿Q矢量将完全转化为准地转条件下的Q矢量。
非地转湿Q矢量与垂直环流
p x
Q f ua
x
* 2
2
1
p y
v
Q f a
y
* 2
2
1
完整的非地转方程
2 *
2
2
( ) 2 Q
p
f
非地转湿Q矢量辐合区，<0，有上升运动；
非地转湿Q矢量辐散区，>0有下沉运动。
Q *
天气实况
2000年7月4日，北京地区普降暴雨，其中房
山、昌平24小时降水量分别是136.0 mm 和106.3
mm。
首都机场降水时间：0440 UTC～0456 UTC，
1500 UTC ～ 7月5日0204 UTC 伴随间歇性雷
雨，总降水76.6mm。
资料处理
选用资料是2000年7月3日0000 UTC
至7月4日1200 UTC四次常规观测资料。
插值方法选用逐步订正法。
以40°N，116°E为中心，取兰勃托投
影、格距为90*90KM、垂直为1000 hPa
到100 hPa，10层的标准等压面资料。
大尺度环流背景分析
80
90
100 110 120 130oE
140
150
20
30
40
50oN
60
556
556
560
560
564
564
568
568
572
572
572
576
576
580
580
584
584
584 584
-16
-16
-16
-12
-12
-12
-12
-8
-8
-4
-4
-4
0
0
80
90
100 110 120 130oE
140
150
20
30
40
50oN
60 568
568
572
572
576
576
576
580 580
580
584
584
584
584
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