广义ertel-rossby不变量在北京“7.21”暴雨过程分析中的应用

在绝热无摩擦大气中，具有守恒性及可反演性的ertel位涡（pv）在大尺度天气系统分析中有广泛应用。由于忽略了力管项的作用，pv用于分析中小尺度天气系统演变时受到局限。从广义速度推导得到的广义ertel-rossby不变量（geri）除了包含有pv的守恒性，还包含了螺旋度效应及力管项的作用，对于分析研究快变流型的中小尺度系统演变有一定优势。用geri分析2012年7月21日北京地区的特大暴雨过程，表明geri在暴雨区有明显的异常出现，其异常基本与暴雨出现时间同位相，表明geri的定义涵盖了螺旋度和pv，也包含了暴雨发生时的旋转斜压大气的力管项效应，确实能体现暴雨过程中的流型快变的特点，可以作为独立的变量来分析和揭示造成暴雨的低涡系统的动力结构，为诊断和预报暴雨落区提供新的动力物理量。