引言

关于高原低涡东移的研究，早已引起气象工作者的重视。如郁淑华等(2007；2015)、郁淑华和高文良(2006；2008)、高文良和郁淑华(2007)从高原低涡移出高原的观测事实、大尺度环流及对流层中层环流特征等多方面都进行了详实的研究分析，顾清源等(2010)分析了移出高原和未移出高原低涡的大尺度环流背景差异，刘富明和洑梅娟(1986)将东移的高原低涡分成高压后部的低涡、西风槽前部的低涡和切变线上的低涡三种类型，刘晓冉和李国平(2007)分析了非绝热加热对高原低涡生成、移动及高原低涡暖心结构的作用，宋敏红和钱正安(2002)指出高原中东部气柱平均厚度可指示高原低涡的移动，何光碧等(2009)就两次比较典型的低涡过高原影响高原天气的低涡东移过程，从动力学角度揭示两次低涡东移特征及维持发展机制。上述研究丰富了对高原低涡东移的认识。持续性高原低涡东移移出青藏高原主体，有时会使我国广大地区产生暴雨、大暴雨，造成严重洪涝灾害(郁淑华，2001；杨克明等, 2001；张顺利等，2001；王晓芳等，2011；孙俊等，2014；王伏村等, 2014；Chen et al，2015；黄楚惠等，2015；师锐等，2015)，这使得对持续性高原低涡的研究得到更进一步的关注，郁淑华和高文良(2008)指出持续强影响高原低涡移出高原时，对40°N以北的环流形势依赖性不强。主要受高原低涡周边的对流层中层西风带天气系统、副热带与热带天气系统的影响。肖递祥等(2016)等对不同影响系统下，移出高原后仍长时间维持的高原低涡个例进行了环境场和维持机制的分析。郁淑华等(2007)在研究高原低涡移出高原后的性质变化时，根据低涡中心区的温度场结构将高原低涡分为位于500 hPa温度脊区无冷空气侵入的暖性涡和位于500 hPa温度槽区或西风带低压槽前锋区内有明显冷空气入侵的斜压性涡；占夏季高原低涡绝大多数的是高原暖性涡(李国平等，2014)。暖性涡一旦移出高原东部便迅速消失，这说明它对高原特殊条件的依赖性(吕君宁和郑昌圣，1984)，高原热力和边界层作用对高原低涡流场结构有不同的影响(陈功和李国平，2011)。当有冷空气侵入时，暖性涡变为斜压性涡，移出高原后多数为斜压性低涡，低涡加强、多数可产生强度较大的降水(郁淑华等，2008)。

由于移出高原并具有长生命史的高原低涡，往往具有斜压性且较为强盛，会给我国大部分地方带来较持续的强降水，其次对长生命史不同移动路径的移出高原低涡的比较分析还较缺乏，因此对移出高原后仍然具有长生命史的高原低涡的不同活动过程的研究尤为重要。本文对影响我国不同地区大范围持续性降水，移出高原后仍然具有长生命史的高原低涡的不同活动过程，进行对流层中、高层环境场特征的比较分析。以探讨移出高原后具有较长生命史高原低涡的环境场共同特征，并分析东移出高原后不同活动路径的高层环境场差异。

1 移出高原后长生命史高原低涡定义、资料及研究方法

借鉴《高原低涡切变线年鉴》(李跃清等，2010)定义，高原低涡指500 hPa等压面上反映的生成于青藏高原，有闭合等高线的低压或有三个站风向呈气旋式环流的低涡，高原低涡移出高原是指低涡中心移出海拔≥3000 m的青藏高原。从生成到消亡持续活动60 h或以上，移出高原后活动时间大于在高原上的活动时间，高原低涡移出高原后持续活动2 d以上的过程，算为1个移出高原后具有长生命史的高原低涡，本文中统计的高原低涡为此类高原低涡。

郁淑华和高文良(2006)的研究指出6—8月是高原低涡移出高原影响中国东部天气的主要时段。使用MICAPS显示历史天气图，普查2000—2010年4—10月的高空观测资料，查找出移出高原后具有长生命史的高原低涡活动个例，然后根据其活动时间、移动路径的不同，选取生命史长达3 d或以上的移出高原低涡个例6例，采用2000—2010年NCEP日平均再分析资料，对6例高原低涡活动过程的500、200 hPa环流形势以及500 hPa温度平流等进行比较分析。对于一个移出高原并具有长生命史的高原低涡活动过程，给出该高原低涡整个活动时段内的平均场。

2 移出高原后长生命史高原低涡的活动情况 2.1 4—10月各年、各月活动次数

表 1给出了2000—2010年4—10月各年、月移出高原后具有长生命史的高原低涡活动次数，由表 1看出：(1)在近10年中，2000、2007年移出高原后长生命史高原低涡的活动次数最多，分别为5、4次。移出高原后长生命史高原低涡的次数最少的年份是2006及2009年，仅有1次。(2)6—8月是高原低涡移出高原影响中国东部天气的主要时段，也是移出高原后的长生命史高原低涡活动频繁的月份，以6月夏初、7月盛夏两个月份最为频繁，8月夏末次之。

2.2 路径分析及活动特征

根据移出高原后长生命史高原低涡的活动路径情况，将其活动路径大致分为三类，分别为东移，东北移、东南移。(1)东北移，相对于涡源位置，东北移动至山西、河北一带甚至到达东北地区，终点明显比起点偏北，终点和起点南北间相差3个纬距或以上；(2)东移基本在一个纬度，终点在起点的东部，终点和起点南北间相差2个纬距以内，对于先东北移后南移和先南移后东北移的个例，如起点和终点基本在一个纬度也算作东移；(3)东南移，活动至云南、贵州一带，终点明显比起点偏南，终点和起点南北间相差3个纬距或以上。

2000—2010年4—10月移出高原后长生命史高原低涡的移动路径统计为：东移16例，东北移6例，东南移6例，共28例。在29例个例中有1例高原低涡的活动路径为移出高原后绕着川渝呈现近似圆形的路径，依据3类路径的说明将这一个例剔除。可见在近10年中，移出高原后长生命史高原低涡的移动路径多数是向东移动，而高原低涡生成后移向东北的频率最大(郁淑华和高文良，2006)。由对各月移出高原后长生命史高原低涡的移动路径分析(图 1)，6、7月，东移的高原低涡个例远多于东北移和东南移；而在8月东南移的高原低涡个例则多于东北移和东移。

根据季节和路径的不同，分别选取生命史长达3 d或以上的移出高原低涡个例。并为确保不同月份、不同路径个例数一致，分别选取7、8月两个月中东移、东北移、东南移个例共6个，图 2显示了所选个例的活动路径图。表 2为所选个例的特征，由表 2可见，(1)涡源地基本位于青海境内或边界，(2)有的移出高原的长生命史高原低涡生命史长达5 d以上。

3 大尺度环流背景分析 3.1 500 hPa环流形势

对于不同移动路径的个例进行合成分析。已有的研究表明在欧亚中高纬度，两槽一脊的环流形势有利于高原低涡的产生和移出高原(郭绵钊，1986)，由图 3可见，东移和东南移个例环流背景中，中高纬同样也具有典型的两槽一脊的环流形势。比较两者差异，具体有以下几点：(1)在中高纬度，相对于东移个例环流背景，东南移个例的环流背景中具有经向度较大的东亚大槽，相应的位于贝加尔湖的高压脊经向度也较大，高压脊强。(2)在中纬，东移个例，是平直的西风气流，青藏高原上多短波槽活动；而东南移个例，青藏高原处于高压脊的影响下，高压脊前的西北气流与西太平洋副热带高压(以下简称副高)西侧的西南气流在西南地区东部形成一风场切变，高原低涡沿着高空槽形成的风场切变南下；东北移个例，则以纬向型环流为主。

比较三种不同移动路径下环流背景中低纬的两个天气系统，即副高和季风低压(或季风槽)，也有较为明显的区别：(1)印缅地区，东南移路径为季风低压，而东移和东北移路径则为季风槽或印缅槽，即东南移路径25°N以南具有相对较低的位势高度，有利于高原低涡的向南移动；(2)东移、东北移、东南移三种路径，副高均呈纬向型带状分布，并依次减弱，588 dagpm等高线西脊点伸至的经度依次偏东。东移路径588 dagpm等值线西伸脊点为115°E，东北移则为131°E，南移则退居140°E以东。东移路径，华南地区相对较强的副高，使得长江中下游地区处于纬向型副高北侧的平直西风气流影响下，有利于高原低涡的东移；东北移路径，副高北界偏北，10°~40°N、125°~150°E区域即朝鲜半岛，日本岛及东海的位势高度相对偏高，不利于高原低涡继续向东移动。在东移和东北移路径中，由于东西带状副高的西伸脊点较西，高原低涡的移动路径将主要受西风带槽前西北或偏西气流的引导；东南移路径，高原低涡沿着上述两高之间形成的切变线移动。当副高强盛，显著西伸时，使高原低涡稳定少动，甚至折向西退，而当副高显著东退时，可使得高原低涡继续向东移动而非南折。可见，副高的位置、走向分布对高原低涡的移动路径有显著的影响。

综上所述，东移路径的500 hPa环流形势(图 3a)，青藏高原上为平直的西风气流，加之相对较强的西伸副高影响，副高西北侧较为明显的西南偏西气流引导高原低涡路径向东移动。而东北移的500 hPa环流形势(图 3b)，虽青藏高原也为平直西风气流影响下，但副高北界的明显偏北，使得10°~40°N、125°~150°E区域具有相对较高的位势高度，不利于高原低涡继续东移。东南移路径的环流形势(图 3c)，青藏高原处于高压脊的影响下，印缅地区由相对更强的季风低压代替了东移和东北移的季风槽，青藏高原高压脊前西北气流影响下，有利于引导高原低涡南移。

3.2 200 hPa南亚高压

由图 4可见，对于不同移动路径，移出高原后具有长生命史的高原低涡，其200 hPa南亚高压位置有差异，但有适度的南亚高压位置，即南亚高压中心区纬度在20°~35°N，1248 dagpm等值线东伸点位置在135°E以东。

不同点有：(1)从东伸脊点来看，东移、东北移、东南移的高原低涡活动个例，南亚高压1252 dagpm东伸脊点依次偏西，表明对于东北移和东南移个例，在110°E以东没有更利于高原低涡持续活动的高空辐散条件。(2)青藏高原，东南移个例，受南亚高压北拱的反气旋风场曲率的影响，而东移和东北移个例则为平直的西风气流，表明对于东南移路径，青藏高原高空对流高层具有相对较好的辐散条件，有利于对流层中层高原低涡能够更长时间的维持或发展。(3)110°E附近的西风槽，东北移、东南移个例依次加深，东移路径为平直西风气流。对于东南移路径，对流层高层槽后的西北气流有利于高原低涡的南折。

综上所述，南亚高压东伸脊点明显偏东，1252 dagpm东伸脊点达到135°E，使得高原低涡移出高原后30°~45°N区域为一致的西风气流，引导高原低涡东移；南亚高压东伸脊点明显偏西，1252 da-gpm东伸脊点为95°E，且110°E附近西风带系统中有一经向度相对较大的高空槽，使得高原低涡移出高原后30°~45°N、95°~115°E区域为相对北拱南亚高压前及相对较深的槽后的西北气流，引导高原低涡南折，可见200 hPa风场对于移出高原后长生命高原低涡的移动路径具有引导气流的作用。

4 温度平流

由图 5不同移动路径的高原低涡在整个活动期间的温度平流平均场，可见不同移动路径的高原低涡活动期间，温度平流带的空间分布，高原低涡基本在平均冷平流带中移动，这与郁淑华等(2007)在高原涡东移活动过程进行对流层中层冷空气对高原低涡移出高原影响的观测事实分析中指出的高原低涡移出高原的活动过程都有冷空气影响相吻合，郁淑华等(2008)指出高原低涡的活动与冷空气影响造成的斜压性强密切相关，东南移个例的冷平流带中心强度明显强于东移或东北移的高原低涡个例，并有3个冷中心，分别位于新疆、东北部和河套地区，新疆和我国东北部的冷平流中心强度达到了-30×10^-5 ℃·s^-1，河套地区的冷平流中心为-20×10^-5 ℃·s^-1；而东移和东北移的个例冷平流中心有2个，分别位于新疆和我国的东北部，比较河套区域附近的冷平流可见，东南移路径最强，北方冷空气伸入涡区，表明东南移的高原低涡个例具有相对较强的冷空气活动，使得高原低涡能够向相对较暖的南方移动，并使其具有相对更强的斜压性，使得东南移的两个个例持续时间≥6 d。

那么关注高原低涡在整个活动过程中，温度平流带随着时间推移的变化，根据低涡的移动路径(图 2)做经向或纬向-时间剖面图(图 6)，可见在移动过程中均有较为明显的冷暖过渡带，说明对于长时间维持的高原低涡，冷空气的进入对它的维持起到明显的作用。并且温度平流带随时间的走向与不同路径的移动方向有着较好的对应关系，表明了这种冷暖结构对于高原低涡的维持和移动具有一定的引导作用。

5 结论

移出高原，并具有长生命史的高原低涡具有的共同点：500 hPa具有两槽一脊的环流形势；即南亚高压中心区纬度在20°~35°N，1248 dagpm等值线东伸点位置在135°E以东。高原低涡在整个活动期间基本上均在冷平流带中活动。不同移动路径的长生命史高原低涡具有以下不同点或特点。

(1) 6—8月是高原低涡移出高原影响中国东部天气的主要时段，也是移出高原的长生命史高原低涡活动频繁的月份，以7月盛夏、6月夏初两个月份最为频繁，8月夏末次之。

(2) 500 hPa环流，东移路径，青藏高原上为平直的西风气流影响，加之相对较强的西伸副高影响，副高西北侧较为明显的西南偏西气流引导高原低涡路径向东移动。而东北移，虽青藏高原也为平直西风气流影响下，但副高北界的明显偏北，使得10°~40°N、125°~150°E区域相对较高的位势高度不利于高原低涡的继续东移。东南移路径的环流形势，青藏高原处于高压脊的影响下，印缅地区由相对更强的季风低压代替了东移和东北移的季风槽，青藏高原高压脊前西北气流影响下，有利于引导高原低涡南移。

(3) 200 hPa环流，东移、东北移、东南移路径，南亚高压1252 dagpm东伸脊点依次偏西，东移路径，南亚高压东伸脊点的明显偏东，使得高原低涡移出高原后受一致西风引导气流的影响，而对于东北移和东南移个例，在110°E以东没有更利于高原低涡持续活动的高空辐散条件，并且相对北抬的南亚高压前及相对较深的110°E附近槽后西北气流对高原低涡的东南移具有一定的引导作用。

(4) 移出高原后仍具有长生命史的高原低涡基本在平均冷平流带中移动，东南移个例的冷平流带中心强度明显强于东移或东北移个例，相对较强的冷空气活动，使得高原低涡能够向相对较暖的南方移动。温度平流带随时间的走向与不同路径的移动方向有着较好的对应关系。

本文仅分析了7、8月不同移动路径下6次典型个例的大尺度环流背景差异，移出高原后仍具有长生命史高原低涡的活动规律及维持机制还与许多因素有关，如高原低涡作为主要影响系统引起的降水分布及强度等，还有待于更多个例研究进一步的完善。