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

 2
2
* * 2
2
1
p
f
y
Q
x
Qx y
（5）
2   *
2
2
2 Q
p
f      



 （6）
4
達到50dBZ,之后回波范圍逐步擴大，緩慢向東移動，1201UTC 回波伸展到北京東南側，1531UTC
強回波出現在北京的東南和東北，同時西部回波開始減弱。2158UTC 回波減弱同時移出北京區
域。北京地區4 日的降水實況是0300 UTC 西郊開始降水，0800－1200 UTC 為昌平、房山等多
數地區降水高峰，降水量達到峰值，1400 UTC 后主要降水區東移，2200 UTC 減弱。可以發現非
地轉濕Q 矢量與降水落區存在很好的對應關系且Q 矢量散度出現較大值的時間相對于集中降水
出現的時間有一定的提前量，所以非地轉轉濕Q 矢量散度負值區能較好地預報出未來６小時的
降水落區（２）。
圖1 850 hPa 非地轉濕Q 矢量散度。陰影區域為Q 矢
量散度的850 hPa 輻合區。單位：10-17hPa-1s-1 。a 圖
中的粗實線是0000UTC 850 hPa 槽線。
圖2：2000 年7 月4 日0800UTC 至2158UTC 4
次PPI 雷達回波圖。（每圈距離20km，仰角1°）
圖3、2000 年7 月4 日0000UTC
850 hPa 非地轉濕Q 矢量。單位：
10-12mhPa-1s-1。
5
2）非地轉濕Q 矢量分析
分析2000 年7 月3 日0000 UTC 至4 日1200 UTC 各時次中低空Q 矢量場，可見在北京西部
有一Q 矢量的輻合中心，隨著槽線向東移動。圖（3）是4 日0000 UTC 850hPa 的Q 矢量場，由
圖可見，北京地區（圖中黑點標記）處于Q 矢量的輻合處，與降水出現時間相比，有一定的提
前量。1200 UTC 輻合中心東移強度也有所減弱（圖略）。
3）非地轉濕Q 矢量與次級環流
圖4a 是2000 年7 月4 日0000 UTC 以40°E 為基線的東西向垂直剖面圖，圖中的等值線是Q
矢量的東西向分量QX，流線是風的東西向分量u 和垂直速度合成流線，箭頭是u 和矢量（其
中u 的單位為m/s, 的單位為hPa/s*10-5）。4b 是2000 年7 月4 日0000 UTC 以116°E 為基線
的南北向剖面圖。圖中的等值線是Q 矢量的南北向分量QУ，流線是風的東西向分量v 和垂直速
度合成流線，箭頭是v 和矢量（其中v 的單位為m/s, 的單位為hPa/s*10-5）。由圖可見在
39°Ｎ，115°E 850 hPa 高度都有一個QУ和QX 的正中心，表示該處QУ和QX 分別指向y 方向和
x 方向的正方向。由圖中箭頭所示的垂直環流還可以看出，正中心所在區域及其前方為上升氣
流區，后部區域為下沉氣流區，所以濕Q 矢量總是面向氣流上升區，背向氣流下沉區。這與理
論上所證明的非地轉濕Q 矢量使流場和熱成風關系發生變化，總是起到破壞熱成風平衡的作用，
必然激發次級環流，使大尺度天氣進行調整，重新達到新的平衡的理論是一致的。
4） 、非地轉濕Q 矢量散度與準地轉方程中垂直運動的診斷分析比較
分析3 日0000 UTC 到4 日1200 UTC 四個時次中低層的垂直速度場（以850 hPa 為例）如
圖5。3 日0000 UTC（圖5a）北京西部111°E 有一垂直上升速度區(圖中陰影區域)。隨后該上
升運動區緩慢向東移，且上升運動面積也有所放大，如3 日1200 UTC（圖5b）所示。4 日0000
UTC（圖5c）40°N 上升運動區域到達120°E，1200 UTC（圖5d）上升速度在116°E 的區域明
顯減弱并南移。
將4 日0000 UTC 850 hPa 垂直速度圖（圖5C）與同時次和同高度的Q 矢量（圖1C）相比
較可看出，上升速度的中心區域位于４０°Ｎ 112°E，４０°Ｎ從110°E 到120°E 為成片的
上升運動區，不能將中小系統從大尺度環境中分離。上升速度的最大區仍位于112 E -113 E，
４０°Ｎ，116°E 處的上升速度較小。而Q 矢量散度將40°N，110°E 到120°E 的正負輻合
中心作了更小尺度的分離，且40°N 116°E 處的Q 矢量散度量達到-125*10-17 hPa -1S-3。所以Q
矢量散度與降水實況擬合效果較好。時間上也有一定的提前量，對預報有更好指示作用。
a b
圖4、2000 年07 月04 日0000UTC 850 hPa 非地轉濕Q 矢量剖面圖（單位：
10-12mhPa-1s-1）。a、QX 以40N 為基線的東西向剖面圖，流線是風u 和垂直速度
合成流線，箭頭是u 和矢量（其中u 的單位為m/s, 的單位為hPa/s*10-5）。
b、Qy 以116E 為基線的南北向剖面圖流線是風v 和垂直速度合成流線，箭頭
是v 和矢量（其中v 的單位為m/s, 的單位為hPa/s*10-5）。
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4、結論
1）、非地轉濕Q 矢量散度與垂直運動有直接的對應關系，非地轉濕Q 矢量散度正值對應下
沉區，負值區域對應上升區，負值區域與降水有較好的對應關系。
2）、非地轉濕Q 矢量總是面向上升氣流區，背向下沉氣流區。
3）、與準地轉方程中所診斷的垂直運動場相比，非地轉濕Q 矢量散度場能尺度做更小尺
度的分離，描述次天氣尺度的活動，預報性更好。
參考文獻：
1、呂美仲等，動力氣象學教程，氣象出版社，1990。
2、姚秀萍，非地轉濕Q 矢量及其在華北特大臺風暴雨中的應用，氣象學報，2000，V0158 （4），
436--440 頁
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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