8．2．2 垂直运动的定性判断

垂直运动的分析判断在天气分析预报中有着特殊重要的作用。大尺度垂直运动的分布决定了大范围天气现象的分布，下沉运动区多为晴空或少云区，上升运动区则常与阴雨天气区相对应。尺度较小的对流性天气也与垂直运动有关，因为层结不稳定的大气，只有在一定的上升运动条件下，潜在的不稳定能量才会释放出来，形成对流天气。此外，垂直运动还可以作为天气形势变化的指标。

在国家气象中心和其他主要气象中心提供大量的定量指导性产品，以及气象台站计算能力不断增长的情况下，定性判断垂直运动在许多情况下仍然是十分有用的。首先，有时只有气压和温度场，但没有相应的垂直运动诊断，这时预报员可以利用逐时观测的区域性地面分析图，定性判断垂直运动；其次，即使有预报的垂直运动场，由于数值预报不可避免地存在着误差，可疑之处也不时发生，预报员希望通过定性查看气压和温度场的结构配置，来确定预报的上升和下沉运动是否合理。在这些情形中，定性判断尽管不如更精细的计算(参见第二章)准确，但肯定是有用的。

1．低层气流的辐合作用

低层有气流的辐合，根据连续方程，就相应地存在着上升运动。判断低层气流的辐合主要有以下方法：

(1)根据地面等压线或850hPa等高线的形势来判断

在摩擦层中，由于摩擦效应，使风向偏离等压线(或等高线)的方向，并指向低压一侧。因此，在低压区和等压线呈气旋式弯曲的部位有气流的辐合，而且气旋式曲率越大辐合越强；在高压区和等压线呈反气旋式弯曲的部位有气流的辐散，而且反气旋式曲率越大辐散越强。因而在分析上升运动时，要注意地面图和850hPa图上的低压、槽和低涡的动向，在它们的气旋式曲率最大的部位(如槽、低压内部)，有较强的上升运动。在气压梯度较小的反气旋外围，有时等压线也会出现气旋式弯曲，有上升运动。

(2)根据低层的风场来判断

分析低层大气的散合及其强度，通常要根据850hPa(或700hPa)图上的风向或风速分布来考虑。可以归纳出几种常见的辐合型式，如图8.8所示。此外，为便于了解低层辐合的分布，通常在850hPa图上除了分析槽线、切变线外，在风向或风速的辐合地带，还可加画出辐合线和辐合区，以便在作降水预报时，注意这些辐合线(区)、切变线和槽线等的未来动向。

(3)根据低层变高(压)场判断

简化的涡度方程可写成

(8.7a)

divV表示风速矢的辐散辐合。上式说明，水平散度与相对涡度的局地变化、涡度平流和纬度效应三项有关。在大气中，由于层次和系统的尺度不同，方程中的各项所起的作用也不同。在低层大气中，由于风速较小，而且多为闭合系统，等涡度线与流线(或等高线)接近平行，因而涡度平流和纬度效应项均较小，(8.7a)式右端后两项可略去，再利用地转风涡度代入，则有

(8.7b)

用低层变高(压)，特别是地面3小时变压的分布来判断散度，从而判断中低层的垂直运动。

由于西风带系统一般是自西向东移动的，在低压的东部和高压的西部为负变高(压)区，因而有上升运动：而在低压西部和高压东部为正变高(压)区，有下沉运动。当低压加深、高压减弱时，有负变高(压)，有上升运动；当低压减弱、高压加强时，有正变高(压)，有下沉运动。

必须指出，有时由于其他因素的影响，地面3小时变压与垂直运动之间并不符合上述关系。例如，由于气压日变化所形成的正(负)变压中心，不一定有下沉(上升)运动。又如，冷空气上山时，正的地面3小时变压中心可能与上升运动相对应。因此，在应用地面3小时变压场判断垂直运动时，一定要具体分析地面3小时变压产生的原因。
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