基于ERA-interim再分析资料的近30年九龙低涡气候特征

ｄｏｉ

：

１０．１１６７６

／

ｑ

ｘｘｂ２０１７．０８４

气象学报

基于

犈犚犃犻狀狋犲狉犻犿

再分析资料的近

３０

年

九龙低涡气候特征



慕

丹

１

，

２

李跃清

３

，

４

ＭＵＤａｎ

１

，

２

ＬＩＹｕｅ

ｑ

ｉｎ

ｇ

３

，

４

．

成都信息工程大学，成都，

６１０２２５

．

重庆市石柱土家族自治县气象局，石柱，

４０９１００

．

中国气象局成都高原气象研究所，成都，

６１００７２

．

高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室，成都，

６１００７２

．

犆犺犲狀

犵

犱狌犝狀犻狏犲狉狊犻狋

狔

狅

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，

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６１０２２５

，

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．

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犵

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，

犛犺犻狕犺狌

４０９１００

，

犆犺犻狀犪

．

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犳

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犵狔

，

犆犕犃

，

犆犺犲狀

犵

犱狌

６１００７２

，

犆犺犻狀犪

．

犎犲犪狏

狔

犚犪犻狀犪狀犱犇狉狅狌

犵

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狔

犔犪犫狅狉犪狋狅狉

狔

狅

犳

犛犻犮犺狌犪狀犘狉狅狏犻狀犮犲

，

犆犺犲狀

犵

犱狌

６１００７２

，

犆犺犻狀犪

０１７０２２３

收稿，

２０１７０８０７

改回

．

慕丹，李跃清

．２０１８．

基于

ＥＲＡｉｎｔｅｒｉｍ

再分析资料的近

３０

年九龙低涡气候特征

．

气象学报，

７６

（

１

）：

１５３１

犕狌犇犪狀

，

犔犻犢狌犲

狇

犻狀

犵

．２０１８．犆犾犻犿犪狋犻犮犮犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊狅犳狋犺犲犑犻狌犾狅狀

犵

犾狅狑狏狅狉狋犲狓犻狀狉犲犮犲狀狋３０

狔

犲犪狉狊犫犪狊犲犱狅狀狋犺犲犈犚犃犻狀狋犲狉犻犿狉犲犪狀犪犾

狊犻狊犱犪狋犪．

犃犮狋犪犕犲狋犲狅狉狅犾狅

犵

犻犮犪犛犻狀犻犮犪

，

７６

（

１

）：

１５



３１

犃犫狊狋狉犪犮狋

ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅＥＲＡｉｎｔｅｒｉｍｒｅａｎａｌ

ｙ

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，

ｔｈｅｗｅａｔｈｅｒ

ｐ

ｒｏｃｅｓｓｅｓｔｈａｔａｒｅａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅＪｉｕｌｏｎ

ｇ

ｌｏｗｖｏｒｔｅｘ

（

ＪＬＶ

）

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ｙ

ｚｅｄｄｕｒｉｎ

ｇ

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ｙ

１９８６ｔｏ３１Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２０１５．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｕ

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Ｔ

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ｐ

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ｙ

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，

２７°－

８．５°Ｎ

；

Ｔ

５－６

ＪＬＶｓｗｉｔｈａｌｉｆｅｓ

ｐ

ａｎｏｆ５－６ｈｏｕｒｓｕｓｕａｌｌ

ｙ

ｏｃｃｕｒａｔ１０２°－１０３．５°Ｅ

，

２９°－３０．３°Ｎ

，

Ｔ

≥

７

ＪＬＶｓｗｉｔｈａｌｉｆｅｓ

ｐ

ａｎｏｆ

ｍｏｒｅｔｈａｎ７ｈｏｕｒｓｕｓｕａｌｌ

ｙ

ｏｃｃｕｒａｔ１０１．５°－１０３．５°Ｅ

，

２８°－２９．５°Ｎ

，

ａｎｄｖｏｒｔｅｘｅｓｗｉｔｈｅｖｅｎｌｏｎ

ｇ

ｅｒｌｉｆｅｓ

ｐ

ａｎｓｏｆｔｅｎｏｃｃｕｒａｔｔｈｅ

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ｑ

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ｙ

ｏｆＪｉｕｌｏｎ

ｇ

ｌｏｗｖｏｒｔｅｘｉｎｃｒｅａｓｅｄｄｕｒｉｎ

ｇ

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ｐ

ａｓｔ３０

ｙ

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，

ｂｕｔｄｅ

ｒｅａｓｅｄｉｎｒｅｃｅｎｔ

ｙ

ｅａｒｓ．Ａｎｎｕａｌｌ

ｙ

，

ｔｈｅｆｒｅ

ｑ

ｕｅｎｃ

ｙ

ｉｎｃｒｅａｓｅｓｆｉｒｓｔａｎｄｔｈｅｎ

ｇ

ｒａｄｕａｌｌ

ｙ

ｄｅｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｍｏｎｔｈ

，

ｉ．ｅ．

，

ｉｔｉｎｃｒｅａｓｅｓ

ｒｏｍＪａｎｕａｒ

ｙ

ｔｏＭａ

ｙ

ａｎｄｄｅｃｒｅａｓｅｓｆｒｏｍＭａ

ｙ

ｔｏＤｅｃｅｍｂｅｒｗｉｔｈｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｉｎＭａ

ｙ

ａｎｄｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍｉｎＳｅ

ｐ

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Ｔ

１－２

ＪＬＶｓｏｃｃｕｒｍｏｓｔｆｒｅ

ｑ

ｕｅｎｔｌ

ｙ

ｉｎＭａｒｃｈａｎｄｌｅａｓｔｆｒｅ

ｑ

ｕｅｎｔｌ

ｙ

ｉｎＳｅ

ｐ

ｔｅｍｂｅｒ

，

Ｔ

３－４

ＪＬＶｓｏｃｃｕｒｍｏｓｔｆｒｅ

ｑ

ｕｅｎｔｌ

ｙ

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ｐ

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ｒｅ

ｑ

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ｙ

ｉｎＤｅｃｅｍｂｅｒ

，

Ｔ

５－６

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７

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ｙ

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，

Ｔ

５－６

ＪＬＶｓｎｅｖｅｒｏｃｃｕｒｆｒｏｍＪａｎｕａｒ

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，

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ｙ

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ｇ

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ｇ

ｌｏｗｖｏｒｔｅｘｏｃｃｕｒ

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，

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ｇ

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ｇ

ｅｎｅｓｉｓ

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ｇ

ｏｗｖｏｒｔｅｘｅｓｗｉｔｈｌｉｆｅｓ

ｐ

ａｎｓｍｏｒｅｔｈａｎ２４ｈｏｕｒｓ

（

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

、

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

）

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ｑ

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，

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ＪＬＶ

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．ｅ．ｔｈｅｆｒｅ

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≥

７

ＪＬＶｓ

　

资助课题：国家自然科学基金重点项目（

９１３３７２１５

）、国家自然科学基金面上项目（

４１２７５０５１

）、公益性行业（气象）科研专项

（

ＧＹＨＹ２０１００６０５３

）、四川省应用基础研究计划重点项目（

２０１６ＪＹ００４６

）。

作者简介：慕丹，主要从事高原天气研究。

Ｅｍａｉｌ

：

９７７５４１６０９

＠

ｑｑ

．ｃｏｍ

通讯作者：李跃清，主要从事高原天气和气候研究。

Ｅｍａｉｌ

：

ｙ

ｕｅ

ｑ

ｉｎ

ｇ

ｌｉ

＠

１６３．ｃｏｍ

１

２

３

４

１

２

３

４

２

狔

.. All Rights Reserved.

２

ｓ

ｃ

ｆ

ｆ

ａ

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ｌ

ｑ

ｉ

（）

１６

犃犮狋犪犕犲狋犲狅狉狅犾狅犻犮犪犛犻狀犻犮犪

气象学报

２０１８

，

７６１

犵

，

ｍａｉｎｌｏｖｅｆｏｒｗａｒｄｆｏｌｌｏｗｉｎｈｅｅａｓｔ

ｐ

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ｇ

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Ｊｉｕｌｏｎ

ｇ

ｌｏｗｖｏｒｔｅｘ

，

Ｒｅ

ｇ

ｉｏｎａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ

，

Ｍｕｌｔｉｓｃａｌｅｔｉｍｅｖａｒｉａｔｉｏｎ

，

Ｍｏｖｉｎ

ｇ

ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ

摘

要

利用

ＥＲＡｉｎｔｅｒｉｍ

再分析资料，统计分析了

１９８６

年

１

月

１

日—

２０１５

年

１２

月

３１

日不同生命史九龙涡的时空分布特

征和活动规律。结果表明：持续

１

—

２

个时次的九龙涡（

Ｔ

１－２

ＪＬＶ

）和

３

—

４

个时次的九龙涡（

Ｔ

３－４

ＪＬＶ

）初生高频中心位于

２７°

—

２８．５°Ｎ

，

１００°

—

１０１．５°Ｅ

，持续

５

—

６

个时次的九龙涡（

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

）初生高频中心位于

２９°

—

３０．５°Ｎ

，

１０２°

—

１０３．５°Ｅ

，持续时间大

于

７

个时次的九龙涡（

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

）初生高频中心位于

２８°

—

２９．５°Ｎ

，

１０１．５°

—

１０３．５°Ｅ

，生命史越长越易生成于四川盆地的西南

部；九龙涡生成频数

３０

年呈增长趋势，但近几年呈下降趋势；九龙涡生成频数随月份大致呈先增加后减少的变化趋势，

１

—

５

月随月份增加，

５

—

１２

月随月份减少，

５

月最大，

９

月最小，

３

月

Ｔ

１－２

ＪＬＶ

生成最多，

９

月最少，

４

月

Ｔ

３－４

ＪＬＶ

生成最多，

１２

月最

少，

６

月

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

、

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

生成最多，

１

—

４

月无

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

生成，

１２

月

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

生成最少，夏季九龙涡频数虽不是最高，但最易

生成长生命史九龙涡，且最易移出源地；生命史低于

２４ｈ

的九龙涡（

Ｔ

１－２

ＪＬＶ

、

Ｔ

３－４

ＪＬＶ

）夜发性不突出，生命史超过

２４ｈ

的九

龙涡（

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

、

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

）具有显著的夜发性特征；移出源地的九龙涡频数随月份表现出先增加后减少的变化趋势，

１

—

６

月随

月份增加，

６

—

１２

月随月份减少，

６

月移出源地的频数最多。

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

的移动路径以偏东路径为主，

６

月后有东南路径和东北路

径，

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

移出路径只有偏东路径和东北路径，生命史小于

２４ｈ

的九龙涡由于靠近统计区边缘地区也有可能移出源地。

关键词

九龙涡，区域分布，多尺度时间变化，移动特征

中图法分类号

Ｐ４４７

１

引

言

比较集中的源区，一是在九龙、巴塘、康定、德钦一带

（

２８°

—

３２°Ｎ

，

９９°

—

１０２°Ｅ

），习惯将初生于此地的西

西南低涡（简称西南涡）是出现在中国青藏高原

南涡称为“九龙低涡”（简称九龙涡）；二是在四川盆

东南侧川西地区

７００

（或

８５０

）

ｈＰａ

等压面的一种

α

地，习惯将初生于此地的西南涡称为“盆地低涡”（简

中尺度气旋系统，并且，西南涡暴雨也是中国暴雨中

称盆地涡）；随着第二次青藏高原大气科学试验（简

非常复杂、富有特色的暴雨现象（卢敬华，

１９８６

；李国

称

ＴＩＰＥＸ

）的实施，对西南涡的生成源地有了进一

平，

２００２

；李跃清等，

２０１６

），其水平尺度约为

３

—

５

个

步的认识，陈忠明等（

２０００

）指出，在九龙涡源区，还

经距，多为暖性结构，生命史一般低于

３６ｈ

（刘红武

有一个孤立的低涡初生高频中心，即“小金生成区”，

等，

２００８

）。西南涡是中国重要的降水天气系统，其

一般将初生于此区的西南涡称作“小金低涡”（简称

造成的暴雨天气影响仅次于台风（王作述等，

１９９６

），

小金涡）。目前，对于西南涡的月际和季节变化特征

由其引发的降水区域包括川渝及下游地区（长江流

的研究结果不尽相同，一些人认为

５

月是西南涡活

域、淮河流域、华北、东北、华南和陕南等地）（陶诗言

动最频繁的月份，春季生成最多（卢敬华等，

１９９３

；高

等，

１９８０

；赵思雄等，

２００７

；陈涛等，

２０１１

；刘建勇等，

正旭等，

２００９

）；但也有的研究认为西南涡夏季生成

２０１２

）。如

１９８１

年

７

月

１１

—

１５

日四川盆地发生的

最多，峰值在

６

月（马振锋等，

１９９３

；陈忠明等，

百年不遇的特大暴雨（程麟生等，

１９８８

）；

１９９６

年两

２０００

）；甚至有人认为西南涡冬季生成最多而非夏季

次西南涡北上造成山东地区大范围的强降水天气

（谌贵繤等，

２００８

；

Ｚｈｏｎ

ｇ

，

ｅｔａｌ

，

２０１４

）。关于西南涡

（张飒等，

１９９８

）和

１９９８

年整个夏季长江上中下游地

的日变化特征，陈忠明等（

２０００

）和谌贵繤等（

２００８

）

区的暴雨洪涝灾害（李跃清，

２０００

；陈忠明等，

２００３

）

均认为西南涡夜间生成的概率频数大于白天；

Ｆｕ

等

等。（

２０１４

）指出，一天里西南涡在

１８

—

００

时（世界时，下

对西南涡的气候统计分析（卢敬华，

１９８６

；徐裕

同）出现最多；李超等（

２０１５

）认为盆地涡具有夜发性

华，

１９９１

）是一项非常必要和有意义的基础性工作。特点，其中初生于盆地东北部的西南涡比初生于西

关于西南涡的气候特征，已有许多富有成效的研究，

南部的西南涡夜发性更为明显。关于西南涡的活动

取得不少有价值的成果。卢敬华（

１９８６

）指出，西南特征，卢敬华（

１９８６

）根据低涡移动的移速和总距离

涡的源地在

２８°

—

３２°Ｎ

、

９９°Ｅ

至四川盆地，且有两个将西南涡活动分为不移动、少移动和移动类。关于

.. All Rights Reserved.

慕

丹等：基于

ＥＲＡｉｎｔｅｒｉｍ

再分析资料的近

３０

年九龙低涡气候特征

１７

西南涡的移动路径，普遍认为主要有

３

条：偏东路涡的九龙、四川盆地、小金

３

个主要涡源并不是孤立

径、东南路径和东北路径，其中以偏东路径为主（马的，而是相互联系的。其中，位于上游川西高原南部

振锋等，

１９９３

；陈忠明等，

２０００

；陈启智等，

２００７

；谌贵的九龙涡源，对于下游的盆地涡源有明显影响。并

繤等，

２００８

）。近两年，又对西南涡进行了深入精细且，从低涡的生成频数、移动及其影响上，九龙涡源

地划分，如就西南涡某一特征统计分析其时空分布都是西南涡

３

个涡源中最重要的。九龙涡的源地维

和活动规律。

Ｆｕ

等（

２０１４

）对生命史超过

１２ｈ

的西持或东移发展，不仅是西南地区降水的主要触发因

南涡，根据其是否引发降水以及在其生成前

６ｈ

地子，而且会影响到青藏高原下游中国广大地区的降

面是否有低压中心，将西南涡分为

４

类并分析了其水（

Ｃｈｅｎ

，

ｅｔａｌ

，

２０１５

）。图

１

是一次九龙涡影响的长

属性和移动规律；

Ｙｕ

等（

２０１６

）统计分析了伴有高江下游地区降水过程。但是，以前多是将西南涡

３

原低涡（简称高原涡）的西南涡活动特征及其对降水个涡源放在一起统计分析，还没有对其进行过单个

的影响；李超等（

２０１５

）基于西南涡

３

个主要源地，进细致深入地分析，且对九龙涡也没有统一的详细定

一步细划了盆地涡涡源，统计分析了初生于四川盆义（卢敬华，

１９８６

；徐裕华，

１９９１

；陈忠明，

２０００

）。因

地不同区域西南涡的时空分布特征、活动规律和降此，根据表

１

给出的

２０１２

—

２０１４

年西南涡活动情况

水影响以及与其他源地的相互关系。（中国气象局成都高原气象研究所，

２０１３

，

２０１５

，

值得一提的是，李超等（

２０１５

）的研究表明：西南

２０１６

），针对西南涡生成最多、最集中（卢敬华，

１９８６

；

图

１

２０１５

年

７

月

１４

—

１７

日一次九龙涡过程

７００ｈＰａ

流场形势

（红色等值线：位势高度场，单位：

ｇｐ

ｍ

；

风场：矢线，单位：

ｍ

／

ｓ

）

及其

２４ｈ

降水

（色阶，单位：

ｍｍ

）

分布

（

ａ．１４

日

００

时，

ｂ．１５

日

００

时，

ｃ．１６

日

００

时，

ｄ．１７

日

００

时）

Ｆｉ

ｇ

．１

Ｔｈｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ

ｐ

ａｔｔｅｒｎ

（

ｒｅｄｉｓｏｌｉｎｅｓｏｆ

ｇ

ｅｏ

ｐ

ｏｔｅｎｔｉａｌｈｅｉ

ｇ

ｈｔ

，

ｕｎｉｔ

：

ｇｐ

ｍ

；

ｗｉｎｄｆｉｅｌｄ

：

ｖｅｃｔｏｒ

，

ｕｎｉｔ

：

ｍ

／

ｓ

）

ａｎｄ

２４ｈ

ｐ

ｒｅｃｉ

ｐ

ｉｔａｔｉｏｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ

（

ｓｈａｄｅｄａｒｅａ

，

ｕｎｉｔ

：

ｍｍ

）

ｏｆｏｎｅＪｉｕｌｏｎ

ｇ

ｖｏｒｔｅｘ

ｐ

ｒｏｃｅｓｓｆｒｏｍ１４ｔｏ１７Ｊｕｌ

ｙ

２０１５

（

ａ．００

：

００ＵＴＣ１４Ｊｕｌ

ｙ

，

ｂ．００

：

００ＵＴＣ１５Ｊｕｌ

ｙ

，

ｃ．００

：

００ＵＴＣ１６Ｊｕｌ

ｙ

，

ｄ．００

：

００ＵＴＣ１７Ｊｕｌ

ｙ

）

.. All Rights Reserved.

（）

１８

犃犮狋犪犕犲狋犲狅狉狅犾狅犻犮犪犛犻狀犻犮犪

气象学报

２０１８

，

７６１

犵

表

１

西南低涡年鉴

２０１２

—

２０１４

年逐年的低涡频数

Ｔａｂｌｅ１

ＴｈｅｏｃｃｕｒｒｉｎｒｅｕｅｎｃｕｍｍａｒｆｔｈｅＳｏｕｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎａＶｏｒｔｅｘ

（

ＳＣＶ

）

ｉｎｔｈｅＳＣＶＹｅａｒｂｏｏｋ

ｇ

ｆ

ｑｙ

ｓ

ｙ

ｏ

年份

盆地涡九龙涡小金涡



移出未移出移出未移出移出未移出

频数频数

合计

频数

２０１２７４６５３１７

２０１３１３３４４７１７

２０１４１０１８２８１８

徐裕华，

１９９１

；陈忠明等，

２０００

），也是下游盆地涡的

重要扰动影响源的九龙涡源区（李超等，

２０１５

），重点

分析初生于此区的西南涡，在调整和补充九龙涡定

义的基础上，研究不同生命史九龙涡的时空分布特

征和活动规律，为西南涡生成特征、演变机制和重要

影响的进一步研究奠定基础。

数据与方法

从青藏高原东南缘与四川盆地过渡带的海拔高

度与站点分布（图

２

）可以看到，该区域地形非常复

杂，高度变化剧烈，站点尤其是探空站点稀少，代表

性差，且呈“东多西少”极不均匀的分布状态，这是长

期影响西南涡研究与预报的一个首要问题，并给初

生于川西高原的西南涡监测带来很大困难。为了从

源头逐步解决这一基础问题，

２０１０

年开始，中国气

象局成都高原气象研究所每年夏季发起了为期

４１ｄ

的西南涡加密观测大气科学试验（李跃清等，

２０１０

；

０１１

；

２０１２

），在一定程度上弥补了观测资料稀少的

缺陷，并取得明显成效（李跃清等，

２０１６

）。但是，由

于布站年限短，且只针对夏半年的西南涡进行监测，

无法满足对西南涡长时间全年候的持续监测。

Ｂａｏ

等（

２０１３

）指出，

ＥＲＡｉｎｔｅｒｉｍ

再分析资料由于同化

了大量卫星资料，在缺乏常规观测资料的青藏高原

地区相对比较准确。近年来，已有将

ＥＲＡｉｎｔｅｒｉｍ

再分析资料应用于西南涡的统计分析，并取得了一

些有意义的成果（王金虎等，

２０１５

；李超等，

２０１５

）。

因此，针对探空资料缺乏的川西高原地区，利用再分

析资料，结合探空资料订正，对西南涡的长时间持续

监测和统计分析应该是一种较好的现实选择。为

此，选取的资料为

１９８６

年

１

月

１

日

００

时至

２０１５

年

２

月

３１

日

１８

时、每日

４

个时次、水平分辨率

０．２５°

×０．２５°

的

ＥＲＡｉｎｔｅｒｉｍ

位势高度场和风场再分析

资料。

对比表明：已有的九龙涡定义（卢敬华，

１９８６

；徐

裕华，

１９９１

；陈忠明等，

２０００

；中国气象局成都高原气

频数

合计

频数频数

合计

３９５６５４９

２８４５９５１４

１５３３８１９

象研究所，

２０１３

，

２０１５

，

２０１６

）不一致，主要体现在九

龙涡初生位置的地理范围。卢敬华（

１９８６

）认为九龙

涡是指生成于九龙、巴塘、康定、德钦一带（

２８°

—

４°Ｎ

，

９９°

—

１０２°Ｅ

）的西南涡；徐裕华（

１９９１

）将九龙、

巴塘、德钦、康定、昌都一带（

２８°

—

３４°Ｎ

，

９７°

—

０２°Ｅ

）生成的西南涡定义为九龙涡；陈忠明等

（

２０００

）将

２７°

—

３０°Ｎ

，

１００°

—

１０３°Ｅ

范围内生成的西

南涡称作九龙涡；而中国气象局成都高原气象研究

所（

２０１３

，

２０１５

，

２０１６

）的《西南低涡年鉴》中，九龙涡

是指生成于

９９°Ｅ

以东至

１０４°Ｅ

、

２６°Ｎ

以北至

０．５°Ｎ

范围内的低涡。需要指出的是：这些定义存

在一个基本问题，就是定义范围内有的地区海拔高

度已超过

４０００ｍ

，如巴塘等区域（图

２

），与西南涡发

生于

７００

或

８５０ｈＰａ

的定义相矛盾，急需修改完善。

因此，为了避免上述问题，将出现在

２６°

—

３２°Ｎ

、

９°

—

１０４°Ｅ

，且

１０２°Ｅ

以西不考虑

３０°Ｎ

以北地区的

范围内，满足西南涡定义的

７００ｈＰａ

低涡称为九龙

涡。具体条件分别为：（

１

）上述范围位势高度场有低

值中心出现，至少有一条闭合或趋于闭合（不少于

／

４

个圆周）的等值线，风场有不少于

３

／

４

圆周的气

旋性环流；在丽江、西昌、康定一带，风场有气旋性切

变，位势高度场至少有一条不少于

１

／

２

圆周的等值

线，且持续时间达到或超过两个时次，也定义为一次

九龙涡（黄旭，

１９９３

）；（

２

）成熟时期低涡最外层闭合

等值线内对应有风场的散度低值中心（中心数值不

大于

１０

－５

）；（

３

）成熟时期低涡最外层闭合等值线内

对应有风场的涡度高值中心（

Ｆｅｎ

ｇ

，

ｅｔａｌ

，

２０１６

）；（

４

）

系统的水平尺度为

２００

—

５００ｋｍ

。此外，西南涡的

维持时间及其发展对未来天气和降水有重要影响，

其生命史是研究西南涡的一项重要特征指标。同

时，由于常规探空资料时间分辨率为每日两次（

００

、

２

时），容易漏测生命史小于

１２ｈ

的低涡，为了便

于与常规探空资料结果对比，根据低涡生命史的不

同，将九龙涡划分为维持时间

１

—

２

个时次（简称

Ｔ

１－２

ＪＬＶ

）、

３

—

４

个时次（简称

Ｔ

３－４

ＪＬＶ

）、

５

—

６

个时

３

１

３

９

３

２

２

１

.. All Rights Reserved.

１

慕

丹等：基于

ＥＲＡｉｎｔｅｒｉｍ

再分析资料的近

３０

年九龙低涡气候特征

１９

次（简称

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

）、不少于

７

个时次（简称

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

）中国气象局成都高原气象研究所研编的《西南低涡

的

４

类低涡，对应的生命史分别为

＜

１８

、

＜

３０

、

＜

４２

年鉴》（

２０１２

—

２０１４

），对基于再分析资料人工识别的

和

≥

４２ｈ

。九龙涡结果进行进一步验证和适当订正。发现由再

具体统计方法为：首先，基于

ＥＲＡｉｎｔｅｒｉｍ

再分分析资料统计的九龙涡频数与用常规气象资料统计

析资料的近

３０

年数据，按照上述定义条件对九龙涡的九龙涡频数略有差异，这可能是由于两种资料分

进行人工识别，统计九龙涡的中心位置、初生时间、辨率不同、观测时段存在差异导致的，但一些生命史

移动情况、水平尺度、生命史等反映低涡活动的基本较长的低涡，两种资料统计结果基本一致；最后，分

特征量；其次，参考中国气象局

ＭＩＣＡＰＳ

天气图、连析

４

类不同生命史九龙涡的年际变化、季节变化、月

续

７

年（

２０１０

—

２０１６

年）西南涡加密观测资料以及际变化、日变化及其空间分布特征，以及活动规律。

图

２

川西高原周边海拔高度和站点分布

（

●

为常规探空站，甘孜、巴塘、西昌、丽江；

△

为海拔高度高于

３０００ｍ

的常规探空站：

德钦、昌都；

▲

为加密探空站：九龙、名山、金川；红框：九龙涡的地理范围）

Ｆｉ

ｇ

．２

ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｏｆａｌｔｉｔｕｄｅａｎｄｗｅａｔｈｅｒｓｔａｔｉｏｎａｒｏｕｎｄｗｅｓｔｅｒｎＳｉｃｈｕａｎＰｌａｔｅａｕ

（

●

Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｓｏｕｎｄｉｎ

ｇ

ｓｔａｔｉｏｎｓ

：

Ｇａｎｚｉ

，

Ｂａｔａｎ

ｇ

，

Ｘｉｃｈａｎ

ｇ

，

Ｌｉ

ｊ

ｉａｎ

ｇ

；

△

Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ

ｓｏｕｎｄｉｎ

ｇ

ｓｔａｔｉｏｎｓｗｉｔｈｍｏｒｅｔｈａｎ３０００ｍａｌｔｉｔｕｄｅ

：

Ｄｅ

ｑ

ｉｎ

，

Ｃｈａｎ

ｇ

ｄｕ

；

▲

Ｉｎｔｅｎｓｉｖｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ

ｓｏｕｎｄｉｎ

ｇ

ｓｔａｔｉｏｎｓｏｆＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＥｘ

ｐ

ｅｒｉｍｅｎｔｏｆｔｈｅＳｏｕｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎａＶｏｒｔｅｘ

：

Ｊｉｕｌｏｎ

ｇ

，

Ｍｉｎ

ｇ

ｓｈａｎ

，

Ｊｉｎｃｈｕａｎ

；

ｒｅｄｆｒａｍｅ

：

ｔｈｅ

ｇ

ｅｏ

ｇ

ｒａ

ｐ

ｈｉｃａｒｅａｏｆＪｉｕｌｏｎ

ｇ

ｌｏｗｖｏｒｔｅｘ

）

.. All Rights Reserved.

（）

２０

犃犮狋犪犕犲狋犲狅狉狅犾狅犻犮犪犛犻狀犻犮犪

气象学报

２０１８

，

７６１

犵

３

九龙涡生成频数的区域分布

—

１

在此区域内生成的九龙

２９．５°Ｎ

，

１０１．５°０３．５°Ｅ

，

涡生命史至少为

３６ｈ

。这比前期九龙涡涡源的划

根据九龙涡初生时（第

１

个时次）中心位置（涡分更为精细、准确，且大多数九龙涡生成在第一个区

旋中心经、纬度），统计得到了

１９８６

—

２０１５

年

３０

年域，但持续时间短，而生命史越长的九龙涡，初生时

九龙涡频数的区域分布（图

３

—

６

）。图

３

是

Ｔ

１－２

ＪＬＶ

的位置越偏东，主要位于四川盆地西部、西南部与川

初生时的频数分布特征，可见

Ｔ

１－２

ＪＬＶ

初生的高频西高原的交界处，也就是说，四川盆地与川西高原的

中心主要集中在（

２７°

—

２８．５°Ｎ

，

１００°

—

１０１．５°Ｅ

），四交界处更易形成长生命史的九龙涡。

川盆地西南缺口处有极少数的短生命史九龙涡生王其伟等（

２００６

）通过理想条件下的数值模拟，

成；由图

４

看到，

Ｔ

３－４

ＪＬＶ

初生时的高频中心与发现西南涡形成存在

３

个比较明显的涡度来源：（

１

）

Ｔ

１－２

ＪＬＶ

一致，不同的是四川盆地西南缺口处与四川盆地和青藏高原相衔接处对应的

Ⅰ

区；（

２

）与

Ｔ

３－４

ＪＬＶ

生成频数更多，且涡源位置更偏东；由图

５

青藏高原东南缘横断山脉相对应的

Ⅱ

区；（

３

）与青藏

可以发现

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

类九龙涡集中在（

２９°

—

３０．３°Ｎ

，高原背风槽相对应的

Ⅲ

区。对比不难发现，九龙涡

０２°

—

１０３．５°Ｅ

）（四川盆地的西部缺口）；而

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

初初生频数的

３

个集中区域与上述

３

个涡度源有较好

生时的高频中心主要集中在（

２８°

—

２９．５°Ｎ

，

１０１．５°

—对应关系。九龙涡

３

个集中涡源，可能就是在一定

０３．５°Ｅ

），在该高频中心的北部（四川盆地西北部）也大气环流条件下，特殊地形引起的某一区域涡度源

有少数生命史超过

４２ｈ

的九龙涡生成（图

６

）。显著集中分布使九龙涡频繁初生于此地导致的。而

由上可知，九龙涡初生时的频数高频中心主要且，九龙地区大尺度地形走向为西南—东北向，而

３

集中在以下

３

个区域：（

１

）

２７°

—

２８．５°Ｎ

，

１００°

—个集中涡源区局地地形走向都为东南—西北向。因

０１．５°Ｅ

，在此区域生成的九龙涡生命史不超过此，整个地形走向表现出气旋式弯曲，在此复合地形

０ｈ

；（

２

）

２９°

—

３０．５°Ｎ

，

１０２°

—

１０３．５°Ｅ

，在此区域内影响下，低纬度气流流过易产生气旋式环流，可见地

生成的九龙涡生命史不超过

４２ｈ

；（

３

）

２８°

—形动力作用在九龙涡的形成过程中具有重要作用。

图

３

持续

１

—

２

个时次九龙涡（

Ｔ

１－２

ＪＬＶ

）生成频数的区域分布

Ｆｉ

ｇ

．３

Ｇｅｏ

ｇ

ｒａ

ｐ

ｈｉｃｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＴ

１－２

ＪＬＶｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｆｒｅ

ｑ

ｕｅｎｃ

ｙ

１

１

１

３

.. All Rights Reserved.

慕

丹等：基于

ＥＲＡｉｎｔｅｒｉｍ

再分析资料的近

３０

年九龙低涡气候特征

２１

图

４

持续

３

—

４

个时次九龙涡（

Ｔ

３－４

ＪＬＶ

）生成频数的区域分布

Ｆｉ

ｇ

．４

Ｇｅｏ

ｇ

ｒａ

ｐ

ｈｉｃｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＴ

３－４

ＪＬＶｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｆｒｅ

ｑ

ｕｅｎｃ

ｙ

图

５

持续

５

—

６

个时次九龙涡（

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

）生成频数的区域分布

Ｆｉ

ｇ

．５

Ｇｅｏ

ｇ

ｒａ

ｐ

ｈｉｃｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＴ

５－６

ＪＬＶｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｆｒｅ

ｑ

ｕｅｎｃ

ｙ

.. All Rights Reserved.

２２

犃犮狋犪犕犲狋犲狅狉狅犾狅

犵

犻犮犪犛犻狀犻犮犪

气象学报

２０１８

，

７６

（

１

）

图

６

持续不少于

７

个时次九龙涡（

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

）生成频数的区域分布

Ｆｉ

ｇ

．６

Ｇｅｏ

ｇ

ｒａ

ｐ

ｈｉｃｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＴ

≥

７

ＪＬＶｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｆｒｅ

ｑ

ｕｅｎｃ

ｙ

Ｗａｎ

ｇ

等（

２０１４

）通过理想数值试验再次得到，

４％

，

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

共

４９

个，占

７％

。由此可见，生命史超

影响涡度源强度的主要有地面摩擦、大气的伸展、倾过

２４ｈ

的九龙涡仅占全部九龙涡的

１１％

，绝大多数

斜和绕山而过的西南急流，而持续时间

５

个时次以九龙涡生成后在

２４ｈ

内消亡。由图

７

可知，

２００９

年

上的九龙涡（

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

、

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

）初生在川西高原

出现九龙涡最多，共生成

４８

个，

１９９３

年生成最少，

（贡嘎山、大凉山、邛崃山）与四川盆地的交界处，这

仅

１２

个，两者相差

３

倍；气候倾向率每

１０

年增加

１

可能是由于这些地区的上述影响因素更突出，形成

个，标准差

８．４

个，具有较强的年际变化特征；近

１０

的涡度源强度更深厚，更有利于九龙涡的进一步维

年九龙涡呈明显的减少趋势；对九龙涡个数标准化

持和发展。当然，九龙涡的维持和发展，除与地形动

处理（叶瑶等，

２０１６

），

犐

ＪＬＶ

＞

１

的九龙涡高发年有

力强迫有关外，还与凝结潜热释放的非绝热强迫、地

２００８

—

２０１２

年，

犐

ＪＬＶ

＜

－１

的九龙涡低发年有

１９８７

、

面感热（

Ｆｅｎ

ｇ

，

ｅｔａｌ

，

２０１６

）、区域环流等不同系统有

１９９３

、

１９９８

、

２０００

年。

密切的关系。

九龙涡这种明显的年际变化，是与低纬度低层

九龙涡的多尺度时间变化

气流的年际变化及其与复合地形的作用相联系的。

九龙涡多发年，低涡生成区低层流场西南风异常强，

．１

九龙涡年际变化特征

气旋性切变增大，低纬度季风加强，偏南风旺盛且辐

根据上述九龙涡定义，

１９８６

—

２０１５

年共出现九

合异常，使得角动量输送增加；九龙涡少发年，生成

龙涡

７５３

个，平均每年

２４．１

个，比陈忠明等（

２０００

）

区低层北风异常强，低纬度季风减弱，偏南风减弱且

和陈启智等（

２００７

）基于天气图得到的年均

３０．１

和

为辐散异常，角动量输送减弱（叶瑶等，

２０１６

）。

０．７

个略低。虽然这种差异与所选资料的类型和

图

８

给出了

４

类九龙涡频数的

３０

年年际变化

时长有关，但此处对九龙涡的定义更加合理、严格。

特征。

２００９

年

Ｔ

１－２

ＪＬＶ

生成最多，共

３３

个，

１９９３

其中，

Ｔ

１－２

ＪＬＶ

共

４８４

个，占全部九龙涡的

６４％

；

年生成最少，仅

７

个，此类九龙涡

３０

年呈增多趋势，

Ｔ

３－４

ＪＬＶ

共

１９０

个，占

２５％

；

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

共

３０

个，占

１０

年阶段性趋势与九龙涡总频数差别不大（图

８ａ

）；

.. All Rights Reserved.

４

４

３

慕

丹等：基于

ＥＲＡｉｎｔｅｒｉｍ

再分析资料的近

３０

年九龙低涡气候特征

２３

图

７

１９８６

—

２０１５

年九龙涡频数和标准化序列（

犐

ＪＬＶ

）年际变化

Ｆｉ

ｇ

．７

Ｉｎｔｅｒａｎｎｕａｌｖａｒｉａｂｉｌｉｔ

ｙ

ｏｆｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｆｒｅ

ｑ

ｕｅｎｃ

ｙ

ａｎｄｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ

ｔｉｍｅｓｅｒｉｅｓ

（

犐

ＪＬＶ

）

ｏｆＪｉｕｌｏｎ

ｇ

ｌｏｗｖｏｒｔｅｘｆｒｏｍ１９８６ｔｏ２０１５

图

８

１９８６

—

２０１５

年

４

类九龙涡的年际变化特征

（

ａ．Ｔ

１－２

ＪＬＶ

，

ｂ．Ｔ

３－４

ＪＬＶ

，

ｃ．Ｔ

５－６

ＪＬＶ

，

ｄ．Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

）

Ｆｉ

ｇ

．８

Ｉｎｔｅｒａｎｎｕａｌｖａｒｉａｂｉｌｉｔ

ｙ

ｏｆｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｆｒｅ

ｑ

ｕｅｎｃ

ｙ

ｆｏｒｔｈｅｆｏｕｒｔ

ｙｐ

ｅｓｏｆＪｉｕｌｏｎ

ｇ

ｌｏｗｖｏｒｔｅｘｆｒｏｍ１９８６ｔｏ２０１５

（

ａ．Ｔ

１－２

ＪＬＶ

，

ｂ．Ｔ

３－４

ＪＬＶ

，

ｃ．Ｔ

５－６

ＪＬＶ

，

ｄ．Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

）

.. All Rights Reserved.

（）

２４

犃犮狋犪犕犲狋犲狅狉狅犾狅犻犮犪犛犻狀犻犮犪

气象学报

２０１８

，

７６１

犵

２００９

年

Ｔ

３－４

ＪＬＶ

出现最多，共

１２

个，

２０１１

和

２０１５

年出现最少，均为

１

个（图

８ｂ

）；

２００２

年

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

出

现最多，共

５

个，

３０

年有

１１

年无

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

生成，第

１

个

１０

年阶段

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

呈降低趋势，第

２

个

１０

年

阶段呈增加趋势，与前面几类低涡对应的

１０

年阶段

趋势相反（图

８ｃ

）；

２０１１

年

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

生成最多，共

６

个，

３０

年有

７

年没有

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

生成（图

８ｄ

）。对比图

７

与

８

得到：

４

类九龙涡，仅

Ｔ

１－２

ＪＬＶ

年际变化特征

与九龙涡总频数一致，再次说明九龙涡以短生命史

（不超过

１８ｈ

）为主，这可能是由于九龙地区特殊的

地理环境，导致大多数九龙涡由单纯的动力作用触

发产生，故持续时间较短（濮梅娟等，

１９８９

）。

４．２

九龙涡月际变化特征

从

１９８６

—

２０１５

年共

３０

年九龙涡总频数的月际

变化及趋势（图

９

）可以看出，九龙涡频数随月份变

化呈先增加后减少的趋势，

１２

—

５

月主要为增加，

５

—

１２

月主要为减少，

５

月生成频数最多，共有

１１１

个，

１０

月生成最少，仅

２６

个。九龙涡的这种月际变

化与卢敬华等（

１９９３

）所得结果一致。

５

月为冬季风

向夏季风过渡时期，正是西南涡出现频率最高的时

段，

１０

月为夏季风向冬季风过渡时期，不利于低涡

的生成，故出现频数为一年中最低值。但与陈忠明

等（

２０００

）、陈启智等（

２００７

）统计的西南涡月际变化

有差异，由于早期研究（卢敬华等，

１９９３

）九龙涡所占

比例为

８６．３％

，而后期研究（陈忠明等，

２０００

；陈启

智等，

２００７

）包括了小金涡与盆地涡，九龙涡所占比

图

９

１９８６

—

２０１５

年九龙涡的月际变化特征

Ｆｉ

ｇ

．９

Ａｎｎｕａｌｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ

ｆｒｅ

ｑ

ｕｅｎｃ

ｙ

ｏｆＪｉｕｌｏｎ

ｇ

ｌｏｗｖｏｒｔｅｘ

ｆｒｏｍ１９８６ｔｏ２０１５

例为

４０％

—

５０％

；九龙涡春季生成最多，夏季、冬季

次之，秋季最少，这与九龙涡夏季生成最多，秋季次

之，冬春季最少的已有结果（陈忠明等，

２０００

）差异较

大。造成这种差异的原因可能是两者所选资料类

型、时长以及对九龙涡定义不同所导致的。不过，西

南涡的季节变化特征是与大气环流形势的季节变化

以及青藏高原地形的作用有关。

并且，

３

月九龙涡

Ｔ

１－２

ＪＬＶ

生成频数最多，共

４

个，

９

月最少，共

１２

个（图

１０ａ

）；

４

月

Ｔ

３－４

ＪＬＶ

生

成频数最多，共

３４

个，

１２

月最少，共

４

个（图

１０ｂ

）；

而

６

月

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

、

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

生成频数最多，共

２５

个

（图

１０ｃ

、

ｄ

），但

１０

—

１２

月、

２

月没有生成。这说明

６

月大气环流条件最有利于长生命史九龙涡的维持和

发展。

另外，生命史小于

２４ｈ

的九龙涡（

Ｔ

１－２

ＪＬＶ

、

３－４

ＪＬＶ

）生成频数随月份呈减少趋势，生命史大于

４ｈ

的九龙涡（

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

、

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

）生成频数随月份

呈增加趋势（图

１０

）。结合图

９

、

１０

可以看到，与以

往的研究结果（马振锋等，

１９９３

；陈忠明等，

２０００

）有

所不同的是，夏季九龙涡生成频数不是最多，但其维

持时间更长且更易移出，春季九龙涡生成频数最多，

但其维持时间不长。这可能与春季中低纬度大气环

流不断活跃但不够稳定，夏季中低纬度大气环流发

展且稳定有密切的关系。

．３

九龙涡日变化特征

分析计算了

４

类九龙涡在一天的

１８

—

００

时、

０

—

０６

时、

０６

—

１２

时、

１２

—

１８

时

４

个时段的发生频

数。其统计标准是：九龙涡首次在

１２

—

１８

时或

８

—

００

时出现，定义为夜间生成的九龙涡，否则为

日间生成的九龙涡。此外，九龙涡夜间发生概率为

九龙涡夜间生成频数除以九龙涡生成总频数。由此

得到，九龙涡在

１８

—

００

时生成频数为

１２１

个，

００

—

６

时生成频数为

３７

个，

０６

—

１２

时生成频数为

２７１

个，

１２

—

１８

时生成频数为

３２４

个，夜间发生概率为

９％

。虽然夜间发生最多，但夜发性并不是很突出，

且午后开始增多，白天后半天发生第二多，为

３６％

，

夜间前半夜发生最多，为

４３％

。九龙涡主要生成于

６

—

１８

时，其中，春、冬季主要生成于

０６

—

１２

时，而

夏、秋季主要生成于

１２

—

１８

时（图

１１

）。这可能与

九龙地区地面感热加热的日变化密切相关（李国平

７

Ｔ

２

４

０

１

０

５

０

.. All Rights Reserved.

慕

丹等：基于

ＥＲＡｉｎｔｅｒｉｍ

再分析资料的近

３０

年九龙低涡气候特征

２５

等，

１９９１

；赵平等，

１９９１

），而且，夏、秋季白天地面热大气运动，但春、冬季白天地面热源弱，地面加热作

源强，地面加热作用持续时间长，可影响到入夜后的用持续时间短，主要影响到下午和傍晚的大气运动。

图

１０

１９８６

—

２０１５

年

４

类九龙涡的月际变化特征

（

ａ．Ｔ

１－２

ＪＬＶ

，

ｂ．Ｔ

３－４

ＪＬＶ

，

ｃ．Ｔ

５－６

ＪＬＶ

，

ｄ．Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

）

Ｆｉ

ｇ

．１０

Ａｎｎｕａｌｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｆｒｅ

ｑ

ｕｅｎｃ

ｙ

ｆｏｒｔｈｅｆｏｕｒｔ

ｙｐ

ｅｓｏｆ

Ｊｉｕｌｏｎ

ｇ

ｌｏｗｖｏｒｔｅｘｆｒｏｍ１９８６ｔｏ２０１５

（

ａ．Ｔ

１－２

ＪＬＶ

，

ｂ．Ｔ

３－４

ＪＬＶ

，

ｃ．Ｔ

５－６

ＪＬＶ

，

ｄ．Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

）

图

１２

表明，生命史小于

２４ｈ

的九龙涡（

Ｔ

１－２

ＪＬＶ

、

Ｔ

３－４

ＪＬＶ

）在

０６

—

１２

时生成频数最高，此类九

龙涡主要出现在前半夜，其次在午后，后半夜明显减

少，夜发性不很突出；生命史大于

２４ｈ

的九龙涡

（

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

、

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

）在

１２

—

００

时生成频数最高，夜

发概率均超过了

８０％

，主要从前半夜一直维持到后

半夜，日间明显减少，夜发性十分显著。由于移动性

的九龙涡生命长，所以，生命史大于

２４ｈ

的九龙涡

夜发性应该与四川盆地夜雨的发生相关，尤其是盆

地后半夜的夜雨现象，值得深入研究。

图

１１

各个季节九龙涡的日变化特征

Ｆｉ

ｇ

．１１

Ｄｉｕｒｎａｌｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ

５

九龙涡移动特征

ｆｒｅ

ｑ

ｕｅｎｃ

ｙ

ｏｆＪｉｕｌｏｎ

ｇ

ｌｏｗｖｏｒｔｅｘ

关于九龙涡的移动特征，统计标准是：九龙涡的

ａｔｔｈｅｆｏｕｒｓｅａｓｏｎｓ

涡旋中心移出统计区（

２６°

—

３４°Ｎ

，

９９°

—

１０４°Ｅ

）定

.. All Rights Reserved.

２６

犃犮狋犪犕犲狋犲狅狉狅犾狅

犵

犻犮犪犛犻狀犻犮犪

气象学报

２０１８

，

７６

（

１

）

图

１２

４

类九龙涡的日变化特征

（

ａ．Ｔ

１－２

ＪＬＶ

和

Ｔ

３－４

ＪＬＶ

，

ｂ．Ｔ

５－６

ＪＬＶ

和

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

）

Ｆｉ

ｇ

．１２

Ｄｉｕｒｎａｌｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｆｒｅ

ｑ

ｕｅｎｃ

ｙ

ｆｏｒｔｈｅｆｏｕｒｔ

ｙｐ

ｅｓｏｆＪｉｕｌｏｎ

ｇ

ｌｏｗｖｏｒｔｅｘ

（

ａ．Ｔ

１－２

ＪＬＶａｎｄＴ

３－４

ＪＬＶ

，

ｂ．Ｔ

５－６

ＪＬＶａｎｄＴ

≥

７

ＪＬＶ

）

为移出源地。分析得出

３０

年

７５３

次九龙涡过程，有年中低纬度特定的偏南夏季风环流影响密切有关，

７６

次低涡移出了统计区，占全部九龙涡频数的而冬半年大气环流不利于其移出发展。

３．４％

。从九龙涡移动的月际变化特征（图

１３

）可

进一步分析不同生命史的九龙涡移动特征。统

以看到，能够移出源地的九龙涡频数随月份表现出计得出

３０

年有

４９

个

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

九龙涡，且全部移出

先增加后减少的变化趋势，

１

—

６

月为增加，

６

—

１２

月统计区；

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

有

３０

个，其中

２７

个移出统计区。

为减少，

６

月移出源地频数最多，

１

、

２

、

１１

、

１２

月最少；故不再分析这两类长生命史九龙涡移出频数的月际

九龙涡

１

—

５

和

１０

—

１２

月以源地生消为主，移出源和年际变化，只统计两类九龙涡移出后不同路径的

地很少，但

６

—

９

月虽然生成的九龙涡频数较少，但频数分布（图

１４

—

１５

）。但是，

３０

年有

１９０

个

绝大多数都能移出源地，移出频数占全年全部移出

Ｔ

３－４

ＪＬＶ

生成，其中

６１

个移出统计区，占此类九龙

频数的

５４％

，表明

６

—

９

月大气环流形势更有利于涡频数的

３２．１％

，图

１６

进一步给出了此类九龙涡

九龙涡的发展移动，这应该与青藏高原东南部夏半移出源地频数的年际、月际变化特征和移出后不同

路径的频数分布。

关于西南涡的移动方向，根据其路径一般分为

３

种：东北、偏东和东南向（陈忠明等，

２０００

）。由图

１４

所示，

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

移出统计区后

３

种移向均有可能

发生，但以偏东路径为主；

７

月前，

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

的移向以

偏东为主，其次为东北，东南很少，

７

月后，此类九龙

涡的东南移向增多，与偏东相当，东北较少；

６

月前，

九龙涡移向只有偏东和东北路径，而

６

—

８

月

３

种路

径均有发生，但主要是偏东和东北路径，

８

月后只有

偏东和东南路径。

３０

年大多数

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

移向为偏

图

１３

九龙涡移动的月际变化特征

东和东北路径，分别占全部

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

移出频数的

Ｆｉ

ｇ

．１３

Ａｎｎｕａｌｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｍｏｖｅｍｅｎｔ

６１％

、

２６．５％

，东南路径仅有

６

次，占全部

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

ｏｆＪｉｕｌｏｎ

ｇ

ｌｏｗｖｏｒｔｅｘ

移出频数的

１２％

。实际上，当低涡东南象限出现西

１

２

.. All Rights Reserved.

慕

丹等：基于

ＥＲＡｉｎｔｅｒｉｍ

再分析资料的近

３０

年九龙低涡气候特征

２７

图

１４

持续不少于

７

个时次移出

图

１５

持续

５

—

６

个时次移出九龙涡

九龙涡（

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

）不同路径

（

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

）不同路径出现频次

出现频次的月际分布

的月际分布

Ｆｉ

ｇ

．１４

Ａｎｎｕａｌｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ

Ｆｉ

ｇ

．１５

Ａｎｎｕａｌｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ

ｆｒｅ

ｑ

ｕｅｎｃ

ｙ

ｆｏｒｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｖｉｎ

ｇｐ

ａｔｈｓ

ｆｒｅ

ｑ

ｕｅｎｃ

ｙ

ｆｏｒｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｖｉｎ

ｇｐ

ａｔｈｓ

ｏｆＪｉｕｌｏｎ

ｇ

ｌｏｗｖｏｒｔｅｘｗｉｔｈｔｈｅｌｉｆｅｓ

ｐ

ａｎ

ｏｆＪｉｕｌｏｎ

ｇ

ｌｏｗｖｏｒｔｅｘｗｉｔｈｔｈｅｌｉｆｅｓ

ｐ

ａｎ

ｅ

ｑ

ｕａｌｏｒ

ｇ

ｒｅａｔｅｒｔｈａｎ７ｈｏｕｒｓ

（

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

）

ｏｆ５ｏｒ６ｈｏｕｒｓ

（

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

）

图

１６

持续

３

—

４

个时次移出九龙涡（

Ｔ

３－４

ＪＬＶ

）频数的年际变化（

ａ

）、

月际变化（

ｂ

）及不同路径出现频次的月际分布（

ｃ

）

Ｆｉ

ｇ

．１６

Ｉｎｔｅｒａｎｎｕａｌ

（

ａ

）

ａｎｄａｎｎｕａｌ

（

ｂ

）

ｖａｒｉａｂｉｌｉｔ

ｙ

ｏｆｏｃｃｕｒｒｉｎ

ｇ

ｆｒｅ

ｑ

ｕｅｎｃ

ｙ

ａｎｄａｎｎｕａｌｖａｒｉａｂｉｌｉｔ

ｙ

ｏｆｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｆｒｅ

ｑ

ｕｅｎｃ

ｙ

ｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｖｉｎ

ｇｐ

ａｔｈｓ

（

ｃ

）

ｆｏｒＪｉｕｌｏｎ

ｇ

ｌｏｗｖｏｒｔｅｘ

ｗｉｔｈｔｈｅｌｉｆｅｓ

ｐ

ａｎｏｆ３ｏｒ４ｈｏｕｒｓ

（

Ｔ

３－４

ＪＬＶ

）

ｆｒｏｍ１９８６ｔｏ２０１５

.. All Rights Reserved.

（）

２８

犃犮狋犪犕犲狋犲狅狉狅犾狅犻犮犪犛犻狀犻犮犪

气象学报

２０１８

，

７６１

犵

南大风时，低涡向东北方向移动较快，此类九龙涡生

成高频中心位于四川盆地西南缺口处（图

６

），由于

受青藏高原东南部地形影响，盛行西南风，这可能是

此类九龙涡偏东、东北移向的一个原因。

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

九龙涡移向只有偏东和东北路径（图

１５

），其中偏东路径

２２

个，占全部移出

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

的

８１．５％

，而东北路径

５

个，占全部移出

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

的

１８．５％

；

６

月偏东路径

８

个，为最大值，

８

月、

１１

月最

少，各

１

个；

５

、

６

、

７

、

１０

、

１２

月各有

１

次东北路径。因

此，

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

以偏东路径为主，这可能也是由于青

藏高原东南部地形相关的西南风及其强弱的影响。

由图

１６ａ

可知，

Ｔ

３－４

ＪＬＶ

九龙涡移出源地频数

随年份呈增加趋势，

２００６

年移出最多，共有

６

次移

出统计区，这与

Ｔ

３－４

ＪＬＶ

生成频数最大值对应的

２００９

年不一致；

３０

年有些年份此类九龙涡没有移出

过统计区，如

１９８７

、

１９８８

、

１９９０

、

１９９４

年等。图

１６ｂ

表明，

Ｔ

３－４

ＪＬＶ

移出源地频数随月份大致呈先增加

后减少的变化趋势，

１

—

７

月为增加，

７

月达最大值，

７

—

１２

月为减少，

１２

月达最小值。说明夏季

７

月大

气环流场最利于此类九龙涡移出源地，这与

Ｔ

３－４

ＪＬＶ

生成频数最大值对应的

４

月也不一致。

从图

１６ｃ

可得到，

Ｔ

３－４

ＪＬＶ

移出源地的移向以偏东

和东北路径为主，东南路径只有

５

次，

４

、

５

、

１０

月各

１

次，

６

月

２

次；此类九龙涡全年只有

１２

月没有低涡

移出源地；

１

—

１１

月都有

Ｔ

３－４

ＪＬＶ

以偏东路径移

出，

２

月和

１１

月没有东北路径；值得注意的是，

Ｔ

３－４

ＪＬＶ

九龙涡能够移出源地，部分原因是由于其

生成于源地的边缘地带。

另外，统计还发现，九龙涡的移动路径并不是一

定朝某一固定方向一直移动，其移动过程中往往存

在着折返、转向、停滞等特征。虽然以上根据低涡的

整体移动趋势来判断其移向，但由于低涡的移动受

到诸如环境场引导气流（高空急流、

５００ｈＰａ

气流）、

低涡自身的非对称结构、低涡东部降水潜热的反馈

作用等多种因素影响（何光碧，

２０１２

），具有复杂性，

还需进一步加强诊断分析，结合数值模拟探讨九龙

涡的移动发展机制。

６

结论和讨论

利用

１９８６

—

２０１５

年

ＥＲＡｉｎｔｅｒｉｍ

再分析资料，

统计研究了

１９８６

—

２０１５

年

４

类九龙涡的气候特征，

比较了九龙涡定义订正前、后气候特征的差异性，得

出以下主要结论：

（

１

）九龙涡涡源生成频数存在

３

个集中区域：

一是（

２７°

—

２８．５°Ｎ

，

１００°

—

１０１．５°Ｅ

），该区易生成短

生命史的

Ｔ

１－２

ＪＬＶ

、

Ｔ

３－４

ＪＬＶ

；二是（

２９°

—

３０．３°Ｎ

，

１０２°

—

１０３．５°Ｅ

），

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

集中生成于此地；三是

（

２８°

—

２９．５°Ｎ

，

１０１．５°

—

１０３．５°Ｅ

），长生命史

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

集中生成于此地，并且，这

３

个高频中心与

３

个涡度源有较好对应关系。生命史大于

２４ｈ

的

九龙涡主要生成于四川盆地西部、西南部与川西高

原的交界处，其生命史越长越易生成于四川盆地与

川西高原的西南交界处。

（

２

）

３０

年

７５３

个九龙涡的年际变化呈增加趋

势，但近

１０

年有减少趋势。其中，九龙涡

１９９３

年生

成频数最多，有

４８

个，

２００３

年最少，仅

１２

个，高发

年为

２００８

—

２０１２

年，低发年分别为

１９８７

、

１９９３

、

１９９８

和

２０００

年。持续时间

１

—

２

个时次的

Ｔ

１－２

ＪＬＶ

、

３

—

４

个时次的

Ｔ

３－４

ＪＬＶ

与九龙涡整体年

际变化一致，而等于大于

７

个时次的

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

也呈

增加的年际变化，但较平缓，

５

—

６

个时次的

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

年际变化趋势不明显。

４

类九龙涡

１０

年

阶段变化仅

Ｔ

１－２

ＪＬＶ

与总频数阶段变化趋势一致，

这是因为九龙地区以地形动力触发的短生命史（小

于

２４ｈ

）低涡为主。

（

３

）九龙涡生成频数月际变化呈先增加后减少

的趋势，

１２

—

５

月随月份增加，

５

—

１２

月随月份减少，

５

月最多，

９

月最少。九龙涡春季生成最多，夏季、冬

季次之，秋季最少，夏季九龙涡生成频数虽不是最

高，但生命史最长，且最易移出低涡源地。生命史小

于

２４ｈ

的九龙涡（

Ｔ

１－２

ＪＬＶ

、

Ｔ

３－４

ＪＬＶ

）生成频数随

月份呈减少趋势，而生命史大于

２４ｈ

的九龙涡

（

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

、

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

）生成频数随月份呈增加趋势，

６

月

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

最多，

１２

月最少。

（

４

）九龙涡具有明显的日变化特征，主要生成

于

１２

—

１８

时，其次为白天后半日

０６

—

１２

时，

１８

—

００

时较少，

００

—

０６

时生成最少，这可能与九龙地区

地面感热加热的日变化密切相关。生命史小于

２４ｈ

的九龙涡夜发概率相对不突出，主要生成在午后到

前半夜，后半夜明显减少，生命史大于

２４ｈ

的

.. All Rights Reserved.

慕

丹等：基于

Ｅ

２９

ＲＡｉｎｔｅｒｉｍ

再分析资料的近

３０

年九龙低涡气候特征

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

、

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

夜发概率均超过

８０％

，从前半夜

一直维持到后半夜，日间明显减少，夜发性十分显

著，这种夜发性应该与四川盆地夜雨，尤其是盆地后

半夜的夜雨现象有关。

（

５

）

３０

年

７５３

次九龙涡过程有

１７６

次移出源

地，占全部频数的

２３．４％

；移出源地的九龙涡频数

随月份表现出先增加后减少的变化趋势，

１

—

６

月随

月份增加，

６

—

１２

月随月份减少，夏季移出的九龙涡

频数最多。虽然

６

—

９

月生成九龙涡频数较少，但移

出频数占全部移出频数的

５４％

，表明

６

—

９

月大气

环流形势更有利于九龙涡的发展移动；

３０

年

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

有

４９

个，全部移出源地，

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

有

３０

个，其中

２７

个移出源地，长生命史的九龙涡少动维

持的很少，大多数都移出了源地。

（

６

）九龙涡移向主要有偏东、东北和东南路径；

九龙涡

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

移向以偏东路径为主，

６

月前移向

只有偏东和东北路径，

８

月后只有偏东和东南路径，

—

８

月

３

种路径均有发生，但主要是偏东和东北路

径；

３０

年

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

东南路径仅有

６

次，占全部

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

移出频数的

１２％

，由于

Ｔ

≥

７

ＪＬＶ

生成高频

中心位于四川盆地西南缺口处，受青藏高原东南部

地形影响，盛行西南风，这可能是其少有东南移向的

一个原因；

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

移向只有偏东和东北路径，其

中偏东路径

２２

个，占全部移出的

８１．５％

，

Ｔ

５－６

ＪＬＶ

以偏东路径为主，可能也是由于青藏高原东南部地

形相关的西南风及其强弱的影响；

Ｔ

３－４

ＪＬＶ

移出频

数

２００６

年最多，与发生频数最大年

２００９

年不一致，

随月份大致呈先增加后减少的变化趋势，

１

—

７

月随

月份增加，

７

月为最大值，

７

—

１２

月随月份减少，

Ｔ

３－４

ＪＬＶ

以偏东和东北路径为主，东南路径只有

５

次。值得注意的是，初生于统计区边缘地区是生命

史小于

２４ｈ

九龙涡能够移出源地的原因之一。

文中基于天气学和统计方法，深入系统地分析

了九龙涡活动的主要气候变化，揭示了一些九龙涡

的细致分布和时空特征。但是，这只是初步的分析

研究，一些发现的事实和问题值得进一步思考和研

究。如数据资料问题，由于川西高原探空台站少，西

南涡加密观测试验时间短，选用的再分析资料，在地

形复杂区会给天气统计结果带来误差，尤其是中小

尺度系统，随着西南涡加密观测试验等的持续，可对

统计结果验证完善；又如关于九龙涡的定义，参考四

川盆地西南涡的定义，由于川西高原下垫面极其复

杂，相对于地形简单的四川盆地，其生成于两地的西

南涡定义会有所不同，需进一步考虑；再如文中只是

从统计学角度，分析了不同类型九龙涡的气候特征

和活动规律，但对于其形成原因、物理机制及其相互

关系，还有待于继续研究。

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