《表2 切变线生成阶段 (2014年8月25日06:00) 关键区域中低层CKMT及其分项KP2和KP5的分布》

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《动能空间尺度分解及其在高原切变线的分析应用》

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由上分析可知，在切变线生成阶段至成熟阶段，背景场和扰动场相互作用明显，平均动能和扰动动能之间的转换对扰动动能影响较大。低层扰动动能的增幅与高原切变线的发展密切相关。在切变线生成阶段，中低层动能的降尺度串级最为明显[见图5（d）]，动能从背景场向扰动场的转换有利于中尺度切变线的形成。故下面以切变线的生成阶段来讨论高原切变线发生过程中背景场和扰动场的相互作用。如第2节所示能量串级项CKMT可分为9项，在此个例中最大的项为和，从表2可以看出，KP2和KP5的大小主导了CKMT的变化，故可以用这两项来代表CKMT，以下通过这两项来说明动能的降尺度能量串级过程。从图7中可以看出，在切变线生成阶段，切变线关键区域（31°N—34°N）在300 h Pa以下存在（气旋式环流）以及，意味着扰动气流对纬向扰动动量的输送主要指向北[图9（a）中细实线箭头]。在这种配置下，纬向平均气流在目标区域内对扰动气流有正反馈作用，有利于扰动动能的增大，因为平均气流u珔和扰动气流u'同向；经向扰动v'对纬向扰动气流u'的输送导致在参考线以北有Δu'>0，而在参考线以南有Δu'<0（虚线箭头），扰动气流的变化形成一个反气旋式环流，因此扰动气流对平均气流有负反馈作用。就项来说，从图8中的等值线分布可知，平均经向风随纬度减小，即存在，背景场为辐合气流，阴影分布表明在切变线关键区域300 hPa以下有的大值区，扰动气流对经向扰动动量的输送方向指向北[图9（b）中细实线箭头]，此时平均气流有利于扰动气流的维持，因为平均经向风v珋和扰动经向风v'同向，而由于经向扰动对v'的输送作用，使得参考线以北的v'增大，即Δv'>0，而参考线以南的v'减小，Δv'<0（虚箭头方向），故扰动气流的变化构成辐散式环流，不利于平均气流的发展。KP2和KP5的叠加作用解释了能量串级，即背景场和扰动场的相互作用使得扰动动能增大而平均动能减小，动能从平均气流向扰动气流转换。因此，通过扰动动能和平均动能的转换项研究背景气流与扰动气流的相互作用，对于分析和预报高原切变线的演变有一定的指示意义。