一次中亚低涡中期过程的能量学特征

中亚低涡是中期时间尺度（4天以上）的对流层深厚切断低压系统，也是造成新疆暴雨（雪）、持续低温天气的重要影响系统之一，对其形成、维持和减弱的能量特征还不十分清楚。利用美国国家环境预报中心/国家大气研究中心（ncep/ncar）2.5°×2.5°逐日再分析资料和有限区域能量循环方程，对1996年7月10—20日造成新疆区域两次暴雨过程的中亚低涡系统进行分析，以揭示低涡持续活动11天的能量循环和转换特征。分析结果表明，中亚低涡活动具有明显的阶段性能量学特征。这次低涡发展和减弱过程处于斜压不稳定状态，扰动动能来源于扰动位能的转换和区域开放边界扰动动能的输入，且两者作用相当，它们使得低涡快速发展，同时区域内部非绝热加热制造的一部分扰动有效位能向外输出，在减弱期扰动有效位能向外输出大于扰动位能的转换和区域开放边界扰动动能的输入，因此低涡逐渐减弱。低涡成熟期处于正压不稳定状态，系统内部的能量转换很小，扰动动能来自于外界扰动位能输入，支出项为向开放边界的扰动动能输出。低涡过程各个时期纬向平均动能向扰动动能的转换都很小，即正压不稳定造成的能量转换较弱。低涡活动过程中，在对流层中、高层扰动动能很强，表明中亚低涡是主要在对流层中、高层活动的天气尺度系统，低涡内部的能量转换及其与外界的能量输送主要发生在中、高层，扰动位能和扰动动能的变化很好地反映低涡的强度变化和发展阶段，且能量的垂直输送对低涡系统的发展也有一定促进作用。