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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
圖5、2000 年7 月3-4 日850 hPa 垂直速度分布圖。圖
中陰影區域為上升運動區。單位：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
非地轉濕Q矢量分析及其在暴雨
過程中的應用
李秀連梁愛民申紅喜
民航華北空管局氣象中心
低能見度
強積冰
碎雨云
強下沉氣流
發動機熄火
影響跑道
暴雨對航空飛行的影響
暴雨預報中的關鍵要素及存在的問題
垂直速度
準地轉方程
需要多層資料,
從地面到大氣
上邊界垂直積分
垂直速度項為兩個相
對較大項的差值，計
算后產生的誤差較大
Q矢量
準地轉Q矢量
非地轉方程
Hoskin(1978) 準地轉方程
Robert(1991) 廣義Q矢量
李柏(1991) 半地轉Q矢量半地轉方程
廣義方程
非地轉濕Q矢量
唯一強迫項
唯一強迫項
唯一強迫項
非絕熱
“干”
唯一強迫項
非地轉濕Q矢量推導簡介
考慮大氣水汽的凝結作用，從
包含非絕熱效應的“P”坐標系原
始方程出發，直接通過方程各項的
量級比較，對方程尺度分離后進行
簡化，提出非地轉濕Q矢量,推導出
非地轉濕Q矢量散度為唯一強迫項
的非地轉非絕熱的方程。
非地轉濕Q矢量的表達式
[ ( ) ( ) ]
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
在不考慮凝結潛熱（H=0 ）和地轉近似條件下非地轉
濕Q矢量將完全轉化為準地轉條件下的Q矢量。
非地轉濕Q矢量與垂直環流
p x
Q f ua
x
* 2
2
1
p y
v
Q f a
y
* 2
2
1
完整的非地轉方程
2 *
2
2
( ) 2 Q
p
f
非地轉濕Q矢量輻合區，<0，有上升運動；
非地轉濕Q矢量輻散區，>0有下沉運動。
Q *
天氣實況
2000年7月4日，北京地區普降暴雨，其中房
山、昌平24小時降水量分別是136.0 mm 和106.3
mm。
首都機場降水時間：0440 UTC～0456 UTC，
1500 UTC ～ 7月5日0204 UTC 伴隨間歇性雷
雨，總降水76.6mm。
資料處理
選用資料是2000年7月3日0000 UTC
至7月4日1200 UTC四次常規觀測資料。
插值方法選用逐步訂正法。
以40°N，116°E為中心，取蘭勃托投
影、格距為90*90KM、垂直為1000 hPa
到100 hPa，10層的標準等壓面資料。
大尺度環流背景分析
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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