青藏高原是北半球同纬度气压系统最频繁出现的地区，也是大气对流活动和灾害性天气多发区域。作为导致灾害性天气的主要原因之一，西南涡是高原周边地区主要的气象灾害之一。西南涡在夏季可诱发极端降水，在冬季可加剧空气污染。然而，这两个季节西南涡的水平和垂直尺度特征仍不清楚。近日，南京信息工程大学大气科学学院博士生青逸雨（第一作者）在导师周顺武教授（通讯作者）的指导下，统计了2012-2017年冬夏季西南涡水平与垂直尺度以及比较了不同动热力环境场对低涡尺度的影响，相关成果发表在《Atmospheric Research》，该研究得到了国家自然科学重点项目（42165005，42040611）的支持。
研究基于2012-2017年的西南涡年鉴数据集，在夏季和冬季分别确定了112个和107个西南涡，并分析他们的尺度差异。结果表明（图1），90%以上的冬季西南涡是浅薄低涡，但夏季浅薄低涡占比不到50%，冬季低涡的平均半径大于夏季低涡，表明夏季西南涡“瘦高”，而冬季低涡“矮胖”。此外，还采用了合成诊断分析来研究物理机制。在气候背景场上，冬季环流相比夏季能提供更多的角动量，但水汽输送较少。此外，使用多个例合成结果表明，由于冬季西南涡的惯性稳定度区域更广，角动量径向输送的最大区域远离西南涡中心，有利于生成更大的半径。此外，夏季西南涡具有较强的惯性稳定度和大量的非绝热加热，有利于垂直方向的位涡输送，加深低涡厚度。上述一系列动热力过程使得冬夏季不同的动热力环境场导致不同的西南涡尺度。
图1 夏季（a）和冬季（b）不同热量和动力条件对西南涡尺度的影响示意图。在地图上，橙色实心圆圈是低涡源地。蓝色气旋的大小代表最大切向风的区域，也代表低涡的水平尺度。蓝色圆圈代表角动量输送的径向分布。黑线的粗细代表惯性稳定的强度。紫色线为四川省边界。绿线分别代表1500 m和3000 m地形高度。剖面图上的云表示西南涡，高度为低涡垂直尺度，宽度为水平尺度。灰色阴影代表地形高度大于1500 m的高原区域。箭头的大小代表强度。
文章信息：
Qing, Y. Y., Deng Z. R., Zhou S. W*., Cheng Yang, Jiaxing Leng, Xiaotao Zhao, Shengsheng, Liu. 2024. Significant scales differences between summer and winter Southwest Vortex scales and the associated mechanisms. Atmospheric Research. 304, 107416. doi: https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2024.107416.