解釋
存在於對流層下部距地面1000~4000米的一支低空的強風帶。 在北半球風向偏南。 中心風速一般大於12米/秒,最大可達30米/秒。20世紀50年代初,在北美落基山東側首次發現,以後在東亞及西歐等地又陸續觀測到。其中以落基山的低空急流最為強大而穩定。由於低空急流同暴雨、冰雹、龍捲等強對流天氣有密切關係,因而日益受到重視。
簡介
詞條:
低空急流
英文:
LowlevelJet,縮寫為LLJ
解析:
在對流層下部(600hpa層面以下)的強而窄的氣流帶稱之。與暴雨、颮線、龍捲、雷暴等劇烈天氣有密切關係。為了與對流層上部(400hpa層面以上)的(高空)急流區分,因此用低空急流與之相對。
定義標準:
日常天氣分析中,常用700及850hpa等壓層面代表對流層中低層面。在這兩個層面上,極大風速≥25kt(在國內的定義則是12m/s)的強風速帶,可以認為是低空急流。
在天氣圖上的判斷:
由於低空急流的門限是25kt,在國外的高空天氣圖中,風桿有兩根半的風矢即達標;在國內(中國大陸)的高空天氣圖中,風桿有三根的風矢才達標。另外,所處層面應是700hpa或850hpa。
氣象術語:
是對流層下部離地面1000?4000米層中的一支強風帶,中心風速一般在12米/秒,最大可達30米/秒。
類似詞條:
高空急流,超低空急流
特徵
低空急流的流程長短不一,長的可達數千公里,短的僅有數百公里,北半球的低空急流一般為偏南或西南氣流,出現在副熱帶高壓的西側或北側邊緣。當有颱風在副熱帶高壓西南側發生和發展時,也可出現東南向的低空急流。低空急流的風速,有明顯的超地轉特徵,即實際風速大於地轉風速,一般超過20%,在強風速中心附近往往超過一倍以上。低空急流區域水平溫度分布比較均勻。低空急流的左側為主要上升運動區,右側為下沉運動區,在急流附近構成一鉛直環流。落基山低空急流的強度還具有明顯的日變化,清晨最強,下午最弱。
形成
一般認為,落基山低空急流的形成和地形有關。從大西洋上副熱帶高壓南側吹來的低空偏東氣流,受墨西哥高原的阻擋而折向,沿落基山東側向北運動,再因科里奧利力(見大氣中的作用力)隨緯度的變化,遂形成落基山低壓急流。索馬里低空急流的形成與此類似,是越赤道氣流受東非高原及科里奧利力的共同作用使氣流偏轉而成的。東亞低空急流則常是在副熱帶高壓西側或北側有低壓槽、切變線或低渦逼近時形成的。當產生暴雨後,急流左側水汽凝結釋放潛熱,對低空急流也有加強作用。此外,在暴雨區由於對流使高空氣流的動量下傳,也能形成尺度較小的低空急流。
作用
低空急流的氣流多來自熱帶洋面上,因此它往往起著輸送低空大氣的熱量、水汽和動量的作用。當它將暖濕空氣向北輸送到較乾較冷空氣的下方時,就形成了對流性不穩定的層結,在低空急流左側上升運動的觸發下,容易產生暴雨、冰雹等對流性降水,甚至出現龍捲天氣。在中國,有人發現颱風登入後出現的持續性暴雨,也多和東南風低空急流不斷輸送水汽有關。中國和日本的暴雨大都出現在低空急流軸線左側 200公里之內(見圖)。低空急流的下方及右側暴雨極少。北美中西部的夜雷雨、冰雹都和低空急流有關係。在60年代末期發現的北非東岸的越赤道氣流,也是低空急流的一種,它同印度季風的強弱有密切的關係。低空急流除和夏季強降水有關外,和冬季的強降水也有密切的關聯。 形成 一般認為,落基山低空急流的形成和地形有關。從大西洋上副熱帶高壓南側吹來的低空偏東氣流,受墨西哥高原的阻擋而折向,沿落基山東側向北運動,再因科里奧利力(見大氣中的作用力)隨緯度的變化,遂形成落基山低壓急流。索馬里低空急流的形成與此類似,是越赤道氣流受東非高原及科里奧利力的共同作用使氣流偏轉而成的。東亞低空急流則常是在副熱帶高壓西側或北側有低壓槽、切變線或低渦逼近時形成的。當產生暴雨後,急流左側水汽凝結釋放潛熱,對低空急流也有加強作用。此外,在暴雨區由於對流使高空氣流的動量下傳,也能形成尺度較小的低空急流。
分類
有兩種低空急流
A.具有日變化的、距地面數百米高度內的低空急流,與暴雨的關係不大。
B.存在於600-900hpa高度上的低空急流,與暴雨等劇烈天氣密切相關。
尺度與結構:
低空急流是大尺度的系統,尺度在1000km以上,其上疊加有極大風速。極大風速中心和暴雨中心及低渦相配置,與低渦的尺度(數百km)相當,可認為是中間尺度(介於天氣尺度和中尺度之間)的系統。
與暴雨相關的低空急流,往往存在於西北太平洋高壓的西、北側的西南氣流中,高度大約在900-600hpa(1000-4000m)之間,在高原地區可達500hpa高度(5500m)以上。
急流的左側,常有切變線和低渦活動,伴有大片的降水區,並在雨帶中有暴雨中心生成,是輻合上升運動區。
急流的右側,為副高內部,通常天氣晴朗,沒有成片的降水發生,是輻散下沉運動區。
在低空急流附近,上下層等溫線平直,無鋒區配合,但有指向南的假相當位溫梯度(因左側暴雨區濕度較大)。
低空急流的左側,與高空急流的右側均為上升運動區,並有上升運動中心;低空急流位於上升運動區的邊緣,在這裡上升速度較小。
低空急流的一個顯著特點是,實際風速常常大於地轉風速,即為超地轉風;但也並非任何時刻都是超地轉的。
另外,在副高西側或南側,與颱風、熱帶輻合帶、東風波等之間也有偏東或東南風的低空急流存在。
低空急流與高空急流的配置
低空急流的高空,往往是高空西風急流入口區的右側,或者南亞高壓的東部脊線附近。
低空急流的形成與維持
西北太平洋副高西北邊緣的西南氣流中,在低層右側為副高輻散區,左側常為切變線或低渦的輻合區。這種散度場的布局,促使空氣由高壓區流向低壓區,產生地轉偏差。若在切變線和低渦上有暴雨產生,則暴雨低層的強烈輻合,使由高壓流向低壓的氣流加速運動;另一方面,暴雨區中有大量潛熱釋放,使空氣柱增暖而低層減壓,造成暴雨與副高之間的氣壓梯度加大,促成西南低空急流形成。
低空急流與暴雨的關係
兩者是相互促進的正反饋的關係。低空急流的存在,有利於暴雨的發生;暴雨的發生又促進了急流的形成和維持。
低空急流為暴雨區提供水汽的水平輸送。另外,在急流左側濕舌(因上次暴雨所形成)的前部,上空有較大的濕度平流,使這裡低空濕度迅速增加,造成大氣層上乾下濕,形成對流不穩定。又由於暴雨區上空潛熱釋放增溫,前方產生溫度梯度,從而產生暖平流的上升運動,使對流不穩定的氣層抬升。不穩定能量的釋放,產生了更強烈的上升運動和低層的輻合。這樣一來,新的暴雨區在上次暴雨區的前方生成,並在新的暴雨區中形成新的濕度中心和低層輻合中心。低層輻合所對應的地轉偏差,又促使了低空急流的加強和維持;低空急流的維持又促使更新的暴雨區在新的暴雨區前生成,如此正反饋,直到暴雨發生的條件消失時(如有大範圍下沉運動出現,或水汽來源被切斷),暴雨消失,低空急流隨之減弱消失。
暴雨產生於低空急流的左前方。
低空急流水平移動的定性規則
A.槽前脊後的急流軸,有向右移動的趨勢;槽後脊前的急流軸,有向左移動的趨勢。
B.在極大風速中心之前,急流軸有向右移動的趨勢;在極大風速中心之後,急流軸有向左移動的趨勢。
因而,當槽與極大風速中心疊置時,槽前急流軸右移,槽後急流軸左移;當脊與極大風速中心疊置時,急流軸位置穩定不動。
華南的低空急流
在華南的低空急流一般為西南或偏南氣流,多出現在副高的西側或北側邊緣。但有時在熱帶氣鏇移近副高西南側,或在變性高壓出海的同時,在西南地區有低槽強烈發展時,也出現東南低空急流。
東南低空急流在冬季和早春的暴雨中起著決定性的作用。根據過往的統計,75%的暴雨在出現前一天有低空急流,20%的暴雨與低空急流同時出現,只有5%的暴雨無低空急流配合。
在華南,低空急流的形成主要有兩大類:
1.副高增強及其西側低值系統發展。其主要特點是,副高穩定維持,甚至稍有加強西進。在其西側的我國西南地區有熱低壓、低槽或切變線發展或移近華南地區。4-6月,副高第一次北跳前,在其西側往往有較強的暖平流。當西南地區處於高空槽前時,在暖平流和正渦度平流的作用下,低空容易出現低渦或低槽等低值系統,使氣壓梯度加大,風速加大,從而形成低空急流。進而,低空急流與逼近的南支槽配合,往往造成華南的暴雨甚至特大暴雨天氣。
2.西南夏季風加強。在南海季風或熱帶季風爆發之後,華南上空低空急流的強弱常常與夏季風的變化有關。在季風加強時,強風中心會向北推進影響華南。