李國(guó)平

（成都信息工程學(xué)院大氣科學(xué)學(xué)院，四川 成都 610225）

1 高原天氣研究概況

夏半年青藏高原位于副熱帶高壓帶中，100 hPa高空盛行強(qiáng)大而穩(wěn)定的南亞高壓（也稱青藏高壓），它是比北美落基山上空的高壓更為強(qiáng)大的全球大氣活動(dòng)中心之一。在青藏高原中部500 hPa 層，夏季常出現(xiàn)高原低渦和東西向的高原切變線，則高原上空呈現(xiàn)“上高下低”的氣壓場(chǎng)配置。受高原主體和四周局地山系的地形強(qiáng)迫作用，低層的西風(fēng)氣流在高原西坡出現(xiàn)分支，從南北兩側(cè)繞流，在高原東坡匯合。因而在青藏高原南（北）側(cè)形成常定的正（負(fù)）渦度帶，有利于在高原北側(cè)產(chǎn)生南疆和河西高壓（或稱蘭州高壓），在高原東坡產(chǎn)生西南低渦，從而形成了極具高原特色的天氣系統(tǒng)[1]。青藏高原天氣系統(tǒng)包括：高原低渦（主要位于500 hPa 高原主體，簡(jiǎn)稱高原渦）、西南低渦（主要位于700 hPa 高原東坡，簡(jiǎn)稱西南渦）、柴達(dá)木盆地低渦、高原切變線、高原低槽（主要指南支槽，或稱印緬槽、季風(fēng)槽）、高原MCS 和南亞高壓（青藏高壓）。

對(duì)高原天氣系統(tǒng)的研究始于20世紀(jì)40年代[2]，研究成果在1960年形成高原氣象學(xué)的開(kāi)篇之作《西藏高原氣象學(xué)》[3]。1975—1978年開(kāi)展的高原氣象全國(guó)協(xié)作研究和1979年開(kāi)展的第一次青藏高原氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)（QXPMEX）對(duì)高原天氣系統(tǒng)進(jìn)行了會(huì)戰(zhàn)式的集中研究，研究成果總結(jié)、升華為高原氣象學(xué)的奠基之作《青藏高原氣象學(xué)》[4]。在第一次青藏高原氣象科學(xué)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，20世紀(jì)80年代我國(guó)學(xué)者對(duì)高原天氣問(wèn)題開(kāi)展了持續(xù)性研究[5-16]。在1998年進(jìn)行的第二次青藏高原大氣科學(xué)試驗(yàn)（TIPEX）、1993—1999年進(jìn)行的中日亞洲季風(fēng)機(jī)制合作研究以及2006—2009年中日氣象災(zāi)害高原研究項(xiàng)目（JICA/Tibet）中，也有高原天氣的研究?jī)?nèi)容。

進(jìn)入21世紀(jì)后的近10 a 來(lái)，高原天氣研究的主要系統(tǒng)有：高原低渦、西南低渦、高原切變線、高原MCS 和南亞高壓，前4 類(lèi)合稱高原低值系統(tǒng)。分析所用資料主要有：天氣圖（歷史、MICAPS）、衛(wèi)星遙感資料（云、水汽、TBB、OLR、TRMM 等）、再分析、中尺度模式輸出（MM5、WRF 等）、加密探空、多普勒雷達(dá)、GPS/MET、廓線、邊界層資料等。研究方法基本為：天氣學(xué)、診斷計(jì)算、氣候統(tǒng)計(jì)、流體力學(xué)模擬、數(shù)值模擬試驗(yàn)、動(dòng)力學(xué)理論分析。作為高原氣象學(xué)研究的重要基礎(chǔ)和活躍領(lǐng)域，近年來(lái)高原天氣研究方法逐步向綜合性、集成式方向發(fā)展，研究的主要（熱點(diǎn)）問(wèn)題有：高原及臨近地區(qū)的暴雨研究，高原低值系統(tǒng)（切變線、高原低渦、西南低渦）活動(dòng)，高原低值系統(tǒng)與川渝、長(zhǎng)江流域、黃淮流域和華南前汛期暴雨的關(guān)系，高原地形、熱源、陸面物理過(guò)程、土壤濕度和積雪凍土變化對(duì)高原天氣系統(tǒng)、大氣環(huán)流的影響等。以2000—2012年國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目為例，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)以高原天氣系統(tǒng)為題的共有15 項(xiàng)，其中高原低渦研究6 項(xiàng)，西南低渦研究5 項(xiàng)，高原低渦、西南低渦研究2 項(xiàng)，高原低渦、切變線研究1 項(xiàng)，南亞高亞研究1 項(xiàng)。研究?jī)?nèi)容涉及高原天氣系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)機(jī)制、結(jié)構(gòu)與演變、模擬、分析方法、對(duì)暴雨的影響以及氣候?qū)W特征等。

2 高原兩渦的研究

高原低渦、西南低渦（簡(jiǎn)稱高原兩渦）是高原天氣的代表性系統(tǒng)，對(duì)其形成、結(jié)構(gòu)、演變與發(fā)展及其造成的天氣災(zāi)害等問(wèn)題的認(rèn)識(shí)，一直為氣象研究人員和天氣預(yù)報(bào)員所關(guān)注，并在第一次青藏高原氣象科學(xué)試驗(yàn)和第二次青藏高原大氣科學(xué)試驗(yàn)前后取得了不少重要成果，尤其是近10 a 來(lái)關(guān)于高原低渦、西南低渦的研究更趨細(xì)致和深入[17-24]。

青藏高原低渦是指夏半年發(fā)生在青藏高原主體上的一種α 中尺度低壓渦旋，它主要活動(dòng)在500 hPa 等壓面上，平均水平尺度400～500 km，垂直厚度一般在400 hPa 以下，生命期1～3 d。高原低渦多出現(xiàn)在高原主體的30°～35°N 和87°E 以西范圍內(nèi)，而消失于高原東半部下坡處。依據(jù)低渦生命史的長(zhǎng)短可將其分為發(fā)展型和不發(fā)展型低渦，生命史在36 h 以上的為發(fā)展型（移出型）低渦，否則為不發(fā)展型（源地型）低渦。由于青藏高原地區(qū)的大氣行星邊界層厚度可達(dá)2 250 m，而青藏高原本身的平均海拔高度為4 000 m，則高原大氣邊界層厚度位于600～400 hPa，因此高原低渦是一種典型的邊界層低渦，高原熱源和大氣邊界層對(duì)這類(lèi)低渦的發(fā)生、發(fā)展有重要作用。高原低渦是高原夏季主要的降水系統(tǒng)之一，西部初生的高原低渦多為暖性結(jié)構(gòu)，垂直厚度淺薄，渦區(qū)整層為上升氣流，在350～400 hPa 最強(qiáng)。低層輻合，高層輻散，無(wú)輻散層在400 hPa 附近。源地生消的高原低渦主要影響高原西部、中部的降水。在有利的天氣形勢(shì)配合下，個(gè)別高原低渦能夠向東運(yùn)動(dòng)而移出高原，往往引發(fā)我國(guó)東部一次大范圍暴雨、雷暴等災(zāi)害性天氣[2]，以及突發(fā)性強(qiáng)降水誘發(fā)的次生災(zāi)害，如城市內(nèi)澇、山洪以及滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。因此，高原低渦的研究對(duì)深入認(rèn)識(shí)這類(lèi)高原天氣系統(tǒng)，提升高原及其東側(cè)地區(qū)災(zāi)害性天氣的分析預(yù)報(bào)水平具有重要的科學(xué)意義和業(yè)務(wù)應(yīng)用價(jià)值。

西南低渦是青藏高原東側(cè)背風(fēng)坡地形、加熱與大氣環(huán)流相互作用下，在我國(guó)西南地區(qū)100°～108°E，26°～33°N 范圍內(nèi)形成的具有氣旋式環(huán)流的α 中尺度閉合低壓渦旋系統(tǒng)。它是青藏高原大地形和川西高原中尺度地形共同影響下的產(chǎn)物，一般出現(xiàn)在700～850 hPa 等壓面上，尤以700 hPa 等壓面最為清楚。其水平尺度約300～500 km，生成初期多為淺薄系統(tǒng)和暖性結(jié)構(gòu)，生命史一般不超過(guò)48 h。西南低渦降水具有明顯的中尺度特征，其持續(xù)時(shí)間約4～5 h。西南低渦主要集中發(fā)生在以川西高原（九龍、小金、康定、德欽、巴塘）和川渝盆地為中心的兩個(gè)區(qū)域內(nèi)，又有“九龍渦”和“盆地渦”之分。其移動(dòng)路徑主要有三條：偏東路徑（沿長(zhǎng)江流域、黃淮流域東移入海）、東南路徑（經(jīng)貴州、湖南、江西、福建出海，有時(shí)會(huì)影響到廣西、廣東）、東北路徑（經(jīng)陜西南部、華北、山東出海，有時(shí)可進(jìn)入東北地區(qū)），這3 條路徑中又以偏東路徑為主。西南低渦在全年各月均有出現(xiàn)，以4—9月居多（其中尤以5—7月為最），是夏半年造成我國(guó)西南地區(qū)重大降水過(guò)程的主要影響系統(tǒng)。在有利的大尺度環(huán)流形勢(shì)配合下，一部分西南低渦會(huì)強(qiáng)烈發(fā)展、東移或與其它天氣系統(tǒng)（如高原渦、南支槽、低空急流、梅雨鋒、臺(tái)風(fēng)等）發(fā)生相互作用，演變?yōu)闀r(shí)間尺度可達(dá)6～7 d 的長(zhǎng)生命史天氣系統(tǒng)，能夠給下游大范圍地區(qū)造成（持續(xù)性）強(qiáng)降水、強(qiáng)對(duì)流等氣象災(zāi)害及次生災(zāi)害（如山洪、崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害以及城市內(nèi)澇等災(zāi)害）。已有分析研究表明，西南低渦發(fā)展東移，往往引發(fā)下游地區(qū)大范圍（如長(zhǎng)江流域、黃河流域、淮河流域、華北、東北、華南和陜南等地）的暴雨、雷暴等高影響天氣。在我國(guó)許多重大暴雨洪澇災(zāi)害的影響系統(tǒng)中，西南低渦都扮演了非常重要的角色。因此，西南低渦被認(rèn)為是我國(guó)最強(qiáng)烈的暴雨系統(tǒng)之一，就它所造成的暴雨天氣的強(qiáng)度、頻數(shù)和范圍而言，可以說(shuō)其重要性是僅次于臺(tái)風(fēng)及殘余低壓而位居第二的暴雨系統(tǒng)。所以，對(duì)西南低渦的發(fā)生發(fā)展及其造成的洪澇災(zāi)害等一直是氣象科技工作者和天氣預(yù)報(bào)員分析研究的重要課題，也是在日常業(yè)務(wù)工作中對(duì)提高氣象防災(zāi)減災(zāi)能力有迫切需求的一個(gè)基礎(chǔ)性科技問(wèn)題。

西南低渦的研究歷史悠久，至今已有60 a。根據(jù)不完全文獻(xiàn)檢索，最早見(jiàn)諸文獻(xiàn)報(bào)道研究西南低渦（時(shí)稱西南低氣壓）是顧震潮先生[2]。隨后顧震潮、葉篤正、楊鑒初、羅四維、王彬華等氣象學(xué)家在20世紀(jì)50年代中期開(kāi)始較多地關(guān)注西藏高原影響下的西南低渦。由于第一次青藏高原氣象科學(xué)試驗(yàn)（QXPMEX）和第二次青藏高原大氣科學(xué)試驗(yàn)（TIPEX）的推動(dòng)，以及四川盆地“81·7”特大暴雨造成的嚴(yán)重災(zāi)情引起全球關(guān)注下，國(guó)內(nèi)外氣象工作者對(duì)以西南低渦為代表的高原低值天氣系統(tǒng)做了較多研究分析，特別是前兩次高原試驗(yàn)以及“81·7”四川特大暴雨發(fā)生后階段性、集中式研究[25-31]，取得了較多重要成果，加深了對(duì)高原天氣系統(tǒng)的科學(xué)認(rèn)識(shí)。

關(guān)于西南渦的成因，至今尚無(wú)定論，大致分為3類(lèi)：其一歸因?yàn)榈匦?，例如高原大地形影響下的背風(fēng)氣旋、尾流渦或南支渦[26、32、33]；其二歸因加熱，如高原加熱作用、熱成風(fēng)適應(yīng)的結(jié)果[29、34]；其三歸因?yàn)閮A斜地形上的加熱，如傾斜渦度發(fā)展及斜坡加熱強(qiáng)迫的作用[35]。

3 高原低渦研究進(jìn)展

高原低渦作為青藏高原獨(dú)特的天氣系統(tǒng)，同時(shí)又是一種能帶來(lái)災(zāi)害性天氣的中尺度系統(tǒng)，對(duì)它的研究日益受到氣象工作者們的重視。目前，國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973 計(jì)劃）、財(cái)政部、科技部公益性行業(yè)（氣象）科研專項(xiàng)等資助的研究項(xiàng)目中都有對(duì)高原低渦的專題研究。尤其是在科技部科技基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)資助下，中國(guó)氣象局成都高原氣象研究所編輯、出版了《青藏高原低渦、切變線年鑒》（1998—2010），為高原低值系統(tǒng)的規(guī)范化研究創(chuàng)造了良好的資料基礎(chǔ)。近年來(lái)高原低渦研究的特點(diǎn)有：分析中使用了衛(wèi)星遙感等新的觀測(cè)資料（TBB、水汽圖像、TRMM、GPS-PWV 等）；利用一些新型物理量進(jìn)行診斷分析（濕螺旋度、非地轉(zhuǎn)濕Q矢量、濕渦度矢量、對(duì)流渦度矢量等）；采用了高分辨率的中尺度數(shù)值模式（MM5、WRF 等）；從波動(dòng)、群發(fā)性和低頻振蕩（10～30 d 振蕩）等一些新視角，以及一些新觀點(diǎn)（氣候變化下的天氣系統(tǒng)與影響過(guò)程）開(kāi)展研究，深化了對(duì)高原低渦的認(rèn)識(shí)，所研究個(gè)例的資料和方法也更加豐富。主要研究領(lǐng)域涉及高原低渦的觀測(cè)事實(shí)統(tǒng)計(jì)（渦源、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、日變化、移動(dòng)路徑、天氣影響等），進(jìn)一步開(kāi)展了天氣診斷計(jì)算、數(shù)值模擬與試驗(yàn)（地形、感熱、潛熱、水汽）、動(dòng)力學(xué)分析（奇異孤波解、邊界層渦旋解、渦旋Rossby—慣性重力混合波），更加關(guān)注高原低渦的東移演變以及觸發(fā)災(zāi)害性天氣的機(jī)理問(wèn)題。因此，高原低渦研究現(xiàn)狀可概括為：對(duì)高原低渦的研究從方法上講以天氣統(tǒng)計(jì)分析和數(shù)值模式試驗(yàn)為主，多側(cè)重于低渦過(guò)程的個(gè)例分析，研究方案主要是高原低渦過(guò)程和結(jié)構(gòu)的天氣學(xué)分析、生成和移動(dòng)特征的氣候統(tǒng)計(jì)，低渦形成和發(fā)展過(guò)程中能量構(gòu)成及轉(zhuǎn)換、動(dòng)力學(xué)量、水汽量的診斷計(jì)算，高原熱力和動(dòng)力作用對(duì)低渦結(jié)構(gòu)特征及發(fā)展過(guò)程影響的數(shù)值模擬試驗(yàn)等。

尤其是在夏季青藏高原低渦結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)研究方面[36]，應(yīng)用衛(wèi)星云圖資料分析了夏季青藏高原低渦發(fā)展過(guò)程及其結(jié)構(gòu)演變，揭示出高原低渦結(jié)構(gòu)特征的若干觀測(cè)事實(shí)。在此基礎(chǔ)上借鑒研究類(lèi)熱帶氣旋低渦（TCLV，Tropical Cyclone-Like Vortices）的方法，將暖性青藏高原低渦視為受加熱和摩擦強(qiáng)迫作用，且滿足熱成風(fēng)平衡的軸對(duì)稱渦旋系統(tǒng)，通過(guò)求解柱坐標(biāo)系簡(jiǎn)化的渦旋模式，得出邊界層動(dòng)力作用下低渦的流函數(shù)解，重點(diǎn)討論了地面熱源強(qiáng)迫和邊界層動(dòng)力“抽吸泵”對(duì)高原低渦流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的作用。研究認(rèn)為，由于邊界層加熱和摩擦的共同作用，高原低渦的溫度場(chǎng)呈暖心結(jié)構(gòu)。熱源強(qiáng)迫的邊界層低渦的散度場(chǎng)存在一個(gè)動(dòng)力變性高度，該高度的位置與邊界層頂高度有關(guān)。通過(guò)邊界層動(dòng)力抽吸作用，當(dāng)邊界層頂有氣旋性渦度時(shí)，能引起邊界層低渦的水平輻合運(yùn)動(dòng)和隨高度增強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)，并可加強(qiáng)低渦的切向流場(chǎng)；如果低渦的中心區(qū)域?yàn)椤皟?nèi)冷外熱”型加熱分布，則熱源強(qiáng)迫的低渦中心區(qū)域下層為輻散氣流和隨時(shí)間減弱的切向流場(chǎng)，上層為輻合氣流和隨時(shí)間增強(qiáng)的切向流場(chǎng)，并伴有下沉運(yùn)動(dòng)，從而有利于形成渦眼（或空心）結(jié)構(gòu)（圖1），在衛(wèi)星云圖上表現(xiàn)為低渦中心為少云（或無(wú)云）區(qū)，即這類(lèi)高原低渦具有與臺(tái)風(fēng)類(lèi)似的眼結(jié)構(gòu)，因而可視為類(lèi)熱帶氣旋渦旋的新例證。另外，通過(guò)高原低渦的簡(jiǎn)化模型對(duì)低渦所含的波動(dòng)進(jìn)行了分析和討論，結(jié)果表明：高原低渦中既含有渦旋Rossby 波，又含有慣性重力波，即低渦波動(dòng)呈現(xiàn)渦旋Rossby—慣性重力混合波特征。

圖1 TCLV 類(lèi)型的高原低渦流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的垂直剖面示意圖

4 西南低渦研究進(jìn)展

近30 a，國(guó)內(nèi)外學(xué)者從天氣學(xué)、動(dòng)力學(xué)和數(shù)值模擬3個(gè)主要方面對(duì)西南低渦開(kāi)展了大量研究。在西南低渦天氣事實(shí)統(tǒng)計(jì)（渦源、成因、性質(zhì)、移動(dòng)路徑、天氣影響等）、影響因子研究（地形、感熱、潛熱、邊界層、水汽）、結(jié)構(gòu)與環(huán)流背景場(chǎng)分析、診斷計(jì)算（非熱成風(fēng)渦度、重力波指數(shù)、GPS/西南渦試驗(yàn)）、數(shù)值模擬、動(dòng)力學(xué)機(jī)制（傾斜渦度發(fā)展，非平衡動(dòng)力強(qiáng)迫）、時(shí)空分布的氣候特征與天氣影響的變化等方面取得了重要進(jìn)展。

關(guān)于西南低渦的形成與發(fā)展及其造成的洪澇災(zāi)害等問(wèn)題一直是氣象學(xué)家和預(yù)報(bào)員分析研究的重要課題。近年來(lái)，在西南低渦活動(dòng)的觀測(cè)事實(shí)與統(tǒng)計(jì)特征、臺(tái)風(fēng)對(duì)西南低渦的作用，影響長(zhǎng)江上游（川渝）、中游（湖北）以及南方（湖南、廣東、廣西）暴雨的西南低渦特征，汛期西南低渦移向頻數(shù)的年際變化與降水的關(guān)系，大尺度環(huán)流背景下西南低渦發(fā)展的物理過(guò)程及其對(duì)暴雨發(fā)生的作用，凝結(jié)潛熱與地表熱通量對(duì)西南低渦暴雨的影響，青藏高原對(duì)流系統(tǒng)東移對(duì)夏季西南低渦形成的作用，高原低渦誘發(fā)西南低渦特大暴雨成因，以及東移西南低渦空間結(jié)構(gòu)的氣候?qū)W特征等方面開(kāi)展了較之高原低渦更多的研究。此外，對(duì)于冷空氣對(duì)西南低渦特大暴雨的觸發(fā)作用，以及低溫雨雪冰凍災(zāi)害期間冬季青藏高原低值系統(tǒng)的持續(xù)活躍現(xiàn)象亦有相關(guān)分析工作。

值得一提的是，2010—2011年6—7月，中國(guó)氣象局成都高原氣象研究所牽頭組織開(kāi)展了40 d 左右的西南渦外場(chǎng)觀測(cè)試驗(yàn)。作為第三次青藏高原大氣科學(xué)試驗(yàn)的預(yù)試驗(yàn)，西南渦外場(chǎng)觀測(cè)試驗(yàn)是在現(xiàn)有業(yè)務(wù)觀測(cè)網(wǎng)基礎(chǔ)上，在關(guān)鍵地區(qū)增布移動(dòng)觀測(cè)裝備，同時(shí)提高整個(gè)觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的觀測(cè)頻次，獲取高時(shí)空分辨率探測(cè)資料，這對(duì)于揭示西南渦的結(jié)構(gòu)特征及其演變機(jī)理，促進(jìn)西南渦的精細(xì)化研究及預(yù)報(bào)技術(shù)的發(fā)展非常必要，意義重大。據(jù)悉，在國(guó)家973 計(jì)劃項(xiàng)目、公益性行業(yè)（氣象）科研重大項(xiàng)目等資助下，今后幾年還將連續(xù)開(kāi)展該項(xiàng)試驗(yàn)。

5 高原天氣有待深入研究的科學(xué)問(wèn)題

以上簡(jiǎn)要回顧了高原天氣研究的歷史，尤其是對(duì)進(jìn)入21世紀(jì)后的近10 a，青藏高原天氣研究領(lǐng)域中有關(guān)高原低渦、西南低渦的若干重要進(jìn)展作了簡(jiǎn)要綜述，初步總結(jié)了相關(guān)研究涉及的重要問(wèn)題及取得的主要成果，在此基礎(chǔ)上提出了當(dāng)前高原天氣研究存在的主要科學(xué)問(wèn)題和需要加強(qiáng)的若干方向：

（1）高原典型天氣數(shù)據(jù)集的創(chuàng)建。涉及高原天氣系統(tǒng)定義及統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范、統(tǒng)一，高原低渦、切變線和西南低渦年鑒的連續(xù)、及時(shí)出版，常規(guī)資料和高原試驗(yàn)資料質(zhì)量控制與開(kāi)放共享，高原天氣系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)探索，以及高原天氣系統(tǒng)活動(dòng)指數(shù)的創(chuàng)建。

（2）高原低值系統(tǒng)形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制、結(jié)構(gòu)特征、影響因子及作用（感熱、潛熱及加熱廓線）。例如：地面感熱對(duì)高原低渦生成的作用究竟如何？對(duì)低渦形成是促進(jìn)還是抑制？白天加熱與夜間加熱對(duì)低渦生成作用的差異，加熱中心與低渦中心的配置對(duì)低渦生成的影響。

（3）多尺度相互作用下的高原低值系統(tǒng)及其東移演變機(jī)理，移出高原的大尺度條件與影響因子（地形、加熱、邊界層、水汽）及其在不同階段的作用。例如：西南低渦與暴雨、正渦度區(qū)、水汽與潛熱的關(guān)系到底如何（學(xué)者與預(yù)報(bào)員的觀點(diǎn)經(jīng)常不同）？是低渦催生前方正渦度區(qū)還是正渦度區(qū)引導(dǎo)低渦的移動(dòng)？是“渦生雨”還是“雨生渦”？是低渦降水形成強(qiáng)潛熱區(qū)還是水汽輻合引起的潛熱加熱引導(dǎo)低渦的移動(dòng)？如何更好地刻畫(huà)高原低值系統(tǒng)的精細(xì)結(jié)構(gòu)及其演變？怎樣發(fā)展改進(jìn)高原天氣分析預(yù)報(bào)方法與業(yè)務(wù)系統(tǒng)？

（4）關(guān)于西南低渦的成因，已有不少不同的觀點(diǎn)，如背風(fēng)氣旋、尾流渦、南支渦、西南風(fēng)動(dòng)量輸送、熱成渦、傾斜渦度發(fā)展及斜坡加熱強(qiáng)迫等。因此，西南低渦的生成機(jī)制，西南低渦及其暴雨的中尺度結(jié)構(gòu)與演變規(guī)律等機(jī)理問(wèn)題需要新認(rèn)識(shí)和再認(rèn)識(shí)。例如：是哪些因子控制西南低渦的形成、維持、移動(dòng)和發(fā)展？什么條件下西南低渦容易引發(fā)暴雨？移出型與源地型、暴雨型與少雨型的西南低渦有何異同？西南低渦及其物理量場(chǎng)分布與雨區(qū)有怎樣的配置關(guān)系？西南低渦與中尺度對(duì)流系統(tǒng)（包括高原移出的MCC、MCS）有何聯(lián)系？CloudSat、CALIPSO、IASI、AIRS 等新型衛(wèi)星云資料在高原天氣分析可以發(fā)揮什么作用？如何從理論上解釋高原兩渦的結(jié)構(gòu)特征？中尺度模式如何成功模擬高原渦旋、高原切變線？從而實(shí)現(xiàn)高原天氣系統(tǒng)的業(yè)務(wù)數(shù)值預(yù)報(bào)。

（5）高原低渦與西南低渦的耦合加強(qiáng)作用，高原切變線與高原低渦的關(guān)系（切變線對(duì)低渦的誘發(fā)、渦導(dǎo)效應(yīng)）。

（6）高原低值系統(tǒng)與低空急流、季風(fēng)槽（南支槽）、江淮氣旋、梅雨鋒（東亞梅雨）、熱帶氣旋（臺(tái)風(fēng)）的相互作用。

（7）高原低值系統(tǒng)與高原波動(dòng)（中尺度慣性重力波、渦旋波、準(zhǔn)靜止行星波）的關(guān)系，觸發(fā)高原下游強(qiáng)天氣的方式（直接引發(fā)，間接影響）與機(jī)理（波能頻散，上下游效應(yīng)）。

（8）高原低渦活動(dòng)（頻數(shù)、群發(fā)性，移動(dòng)路徑）與高原季節(jié)內(nèi)振蕩（雙周振蕩、低頻振蕩）的關(guān)聯(lián)。

（9）南亞高壓對(duì)高原天氣的影響以及與青藏高壓的關(guān)系。

（10）在全球變暖、青藏高原也發(fā)生明顯氣候變化的背景下，高原天氣系統(tǒng)活動(dòng)有無(wú)變異？這種變化趨勢(shì)對(duì)我國(guó)天氣、氣候以及極端事件（暴雨、干旱、冰雪）有何影響？高原天氣系統(tǒng)空間分布的氣候特征和長(zhǎng)期變化趨勢(shì)（年際變化，年代際變化）以及由此對(duì)我國(guó)天氣、氣候格局的可能影響。

最后需要指出的是，由于青藏高原天氣問(wèn)題的復(fù)雜性，與高原氣象學(xué)其它分支研究領(lǐng)域（如觀測(cè)試驗(yàn)、數(shù)值模擬、氣候變化分析）相比，高原天氣研究隊(duì)伍還比較薄弱、也不夠穩(wěn)定，持續(xù)性研究及其成果也不算多。因此，青藏高原天氣研究一直是高原氣象研究的一個(gè)具有重要科學(xué)意義與業(yè)務(wù)應(yīng)用價(jià)值而又急需加強(qiáng)的研究領(lǐng)域。隨著氣象探測(cè)技術(shù)的發(fā)展和第三次高原大氣科學(xué)試驗(yàn)的啟動(dòng)，高原觀測(cè)資料會(huì)不斷增多，有可能揭示出新的高原大氣現(xiàn)象，提出新的高原天氣問(wèn)題，這些都會(huì)促使高原天氣的理論研究與業(yè)務(wù)應(yīng)用不斷產(chǎn)生壓力和動(dòng)力，挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存。我們完全有理由相信，以新一輪高原大規(guī)模大氣科學(xué)試驗(yàn)、公益性行業(yè)（氣象）科研專項(xiàng)的重大項(xiàng)目以及國(guó)家自然科學(xué)基金委有關(guān)重大計(jì)劃的實(shí)施為契機(jī)，青藏高原天氣學(xué)的研究今后必將成為我國(guó)及全球氣象研究的熱點(diǎn)，青藏高原對(duì)我國(guó)災(zāi)害性天氣影響的機(jī)理和預(yù)測(cè)理論的研究將持續(xù)、深入進(jìn)行。這對(duì)于攻克災(zāi)害性天氣形成機(jī)理、預(yù)報(bào)技術(shù)等方面的難點(diǎn)和重點(diǎn)問(wèn)題，發(fā)展高原對(duì)我國(guó)災(zāi)害性天氣影響的理論，提高我國(guó)暴雨、洪澇、干旱等災(zāi)害性天氣的預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)水平的科技支撐能力具有重要意義。

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