进入9月，夏季风逐渐撤退，华西秋雨将绵绵登场，而西南涡依然是备受关注的天气系统。自2023年以来，中国气象局成都高原气象研究所（青藏高原气象研究院）二级研究员李跃清联合成都信息工程大学、重庆市气象台开展的国家自然科学气象联合基金重点项目“西南涡精细结构与降水过程演变机理及其预报”（以下简称“项目”）取得新进展，特别是聚焦西南涡系统多尺度作用过程及其暴雨天气影响与预报科学问题、业务瓶颈，按照“多源数据—精细结构—演变机理—降水预报”的技术路线开展攻关，已在西南涡及其降水高分辨率数据集、精细结构、分布特征、多尺度作用和演变机理，以及基于数值模式的预报应用技术等方面取得有理论意义和应用价值的新成果，并首次揭示了在青藏高原和秦岭大巴山等地形屏障下，夏季四川盆地频发暖区暴雨的基本特征和发展机制。
青藏高原冰川 摄影：洛桑
青藏高原灾害性天气系统的西南低涡（简称西南涡），是我国重要的暴雨天气系统之一。它不仅严重影响高原东侧地区，而且常常移动，为其下游广大地区带来暴雨洪涝灾害。西南涡生消迅速、活动隐蔽、变化剧烈，成因多样、难以捕捉，且影响广泛，一直是我国气象研究的难点、灾害天气预报的重点。
在理论方面，项目研究发现了不同大气热源、层结下，不同强度和时间的西南涡惯性重力波通过不同的启动和组织作用，引起不同强度和时间的大风、雷暴和降水等强烈天气，揭示了西南涡系统惯性重力波的非线性效应，及其对中小尺度对流活动和灾害天气的作用机制，深化了西南涡天气动力学科学理论认知。
在青藏高原和秦岭大巴山等地形屏障下，夏季四川盆地为何频发暖区暴雨？项目首次揭示了其基本特征和发展机制。李跃清介绍，根据研究，高空槽涡型、高原切变型和短波槽型是西南涡暖区暴雨的主要环流背景；3类西南涡暖区暴雨的水汽来源是孟加拉湾水汽及其与南海、西太平洋水汽不同耦合协同影响的结果，高原切变型水汽进入最多、高空槽涡型次多、短波槽型最少；提出了空间非绝热加热效应，尤其是垂直非均匀加热效应是西南涡暖区暴雨发展演变的重要机制。
西南涡试验 来源：成都高原气象研究所
在适宜的环境条件及天气系统配置下，西南涡也可能形成飑线，引发严重的天气灾害。项目深入研究了西南涡影响下的飑线过程及其演变特征，发现西南涡后部冷空气南下，冷锋垂直环流与低涡垂直环流合并，涡区低空冷暖气流显著交汇，是飑线形成的动力条件，并加深了对西南涡-飑线系统的科学认识。
再深入“追击”，西南涡到底从何而来？项目揭示了秦巴山地西南涡暴雨的热力动力特征，发现西南涡系统源于四川盆地西北部，是西太平洋副热带高压、 高空槽与急流、 低层西南涡和偏南偏东气流共同作用的结果；在复杂地形与区域环流作用下，形成了有利的不稳定能量和水汽条件，孟加拉湾东部暖洋面（贡献率74%）、孟加拉湾西部暖洋面（贡献率20%）和南海洋面（贡献率6%）是主要的水汽输送源地；秦巴山地地形气旋式涡度和散度与系统性涡度和散度叠加，南侧偏南水汽输送通量及其显著辐合影响，是秦巴山地西南涡暴雨形成和发展的重要原因。
那么，西南涡又受到哪些因素影响呢？项目发现，西南涡的移动发展取决于低压区域内强动力热力能量的不断转移、聚合、发散，由此引发暴雨等灾害天气。项目建立了一个简便实用可能量化表征西南涡及其降水演变的新指数，该成果在四川省气象业务部门的初步应用效果明显，指数不仅能反映西南涡与降水的互存共生关系，还能指示降水的强度和落区，以及强降水与指数高中心的强度、位置和分布对应，具有明确的业务应用价值。
中国气象报社 出品
作者：赵晓妮 王鸽
编辑：张嘉赫 苗艳丽
发布：杨奥清
审核：崔国辉
