低空急流

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更新時間: 2013-08-29

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簡介
低空急流(Low-level Jet,LLJ)是與強降水相聯繫的、位於對流層下部離地面1000-4000米層(600-900百帕之間)中的水平動量相對集中的氣流帶,中心風速一般大於等於12米/秒。一般為西南風低空急流,其兩側有較強的風速水平切變。在垂直方向上有兩種情形,一種是具有風速極大值,急流軸上下均有明顯的風速垂直切變;一種是急流上下風速均隨高度減少,只是在急流之上隨高度減弱較慢或者風速上下幾乎相等。前一種主要存在於夏季,與暴雨相聯繫。后一種主要存在於冬半年與強降水(雪)相聯繫,出現次數較少。
日常工作中常把850或700百帕等壓面上,風速≥12米/秒的西南風極大風速帶稱為低空急流。
位置
① 低層:850或700百帕位於副高西側或北側,它的左側經常有低空切變線和低渦活動。
② 高層:200百帕位於高空西風急流入口區的右側或南亞高壓東部脊線附近。
形成和維持機制
(1)經向垂直反環流與LLJ的形成和維持:高空急流入口區的右側,高空輻散,低層氣壓降低,偏北氣流沿南亞高壓東側吹至JE的北側輻合下沉。由於高空輻散,低層減壓,副高北側氣壓梯度加大,輻合上升並有西南渦生成,同時氣壓梯度力做功使氣流加速,西南風增同時經向垂直反環流形成。
(2)經向垂直正環流與LLJ的形成:若高層有南支槽,槽前有高空輻散,輻散氣流向北流動,氣壓力做功使西南風加強,從而加強高空西風急流,並在高空西風急流的北側(即急流入口區的左側)下沉,向南流,匯入暴雨區的上升氣流,構成一個經向垂直正環流。
低空急流與暴雨
(1)低空急流的出現有利於暴雨的形成:
① 輸送水汽,水平水汽通量輻合;
② 輸送暖濕氣流,導致大氣產生不穩定層結;
③ 產生上升運動。
(2)暴雨產生於低空急流的左前方(200公里)。
(3)低空急流與暴雨相互作用——經向垂直環流與暴雨的相互作用。
特徵
低空急流的流程長短不一,長的可達數千公里,短的僅有數百公里,北半球的低空急流一般為偏南或西南氣流,出現在副熱帶高壓的西側或北側邊緣。當有颱風在副熱帶高壓西南側發生和發展時,也可出現東南向的低空急流。低空急流的風速,有明顯的超地轉特徵,即實際風速大於地轉風速,一般超過20%,在強風速中心附近往往超過一倍以上。低空急流區域水平溫度分佈比較均勻。低空急流的左側為主要上升運動區,右側為下沉運動區,在急流附近構成一鉛直環流。落基山低空急流的強度還具有明顯的日變化,清晨最強,下午最弱。
作用
低空急流的氣流多來自熱帶洋麵上,因此它往往起著輸送低空大氣的熱量、水汽和動量的作用。當它將暖濕空氣向北輸送到較干較冷空氣的下方時,就形成了對流性不穩定的層結,在低空急流左側上升運動的觸發下,容易產生暴雨、冰雹等對流性降水,甚至出現龍捲天氣。在中國,有人發現颱風登陸后出現的持續性暴雨,也多和東南風低空急流不斷輸送水汽有關。中國和日本的暴雨大都出現在低空急流軸線左側 200公里之內(見圖)。低空急流的下方及右側暴雨極少。北美中西部的夜雷雨、冰雹都和低空急流有關係。在60年代末期發現的北非東岸的越赤道氣流,也是低空急流的一種,它同印度季風的強弱有密切的關係。低空急流除和夏季強降水有關外,和冬季的強降水也有密切的關聯。

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