7．5．3 相对坐标分析

　　上述的时空转换分析可以揭示中尺度系统近地层的结构特征，但不能揭示系统的空间结构，要认识系统的空间结构，必须依据分辨率较高的探空和高空测风资料，而这样的资料目前的常规观测难以提供。相对坐标分析是弥补高空资料不足而提出来的一种分析方法。它是利用有限的，但较稠密的高空观测资料，由观测对系统的相对时间，转换为测站对系统的相对空间，制作相对时空剖面图，以揭示中尺度系统空间结构的一种分析方法。实际上这种方法具有时空转换的含义。

　　图7.32是利用5个不同时间的探空、测风资料制作的关于飑线的相对时空剖面。这些资料是：1983年4月27日19时霍山、芜湖、溧阳的探空、测风观测；1983年4月28日01时南京大校场的探空观测，以及1983年4月28日02时南京小校场的高空风观测。图中纵坐标为气压高度，横坐标为相对系统的时间及相当的水平距离，正值为飑线前方，负值为飑线后方。横坐标下方附有相应时次的地面天气观测。图中分析了由气温、气压、湿度求出的θse等值线及相对流线。相对风速的水平分量由Vr=V-C求得，V为实测风，C为飑线移速(50km·hr-1)；其垂直分量利用27日19时和28日07时加密探空(站距90km)的计算结果，再用相对时间转换得到。由图可见，飑线前方为倾斜的入流上升气流，水平速度分量大于10m/s的强入流在100km范围内，厚度约900m。这股强入流是暖、湿不稳定的，而且沿倾斜上升气流呈多层位势不稳定结构，这和飑线天气强烈对应。在飑线后方，存在来自对流层中高层的倾斜下沉气流，水平范围约200km。与此对应，在飑线后方约500～300hPa处，有一个向前向下伸展的低θse区，表明这支下沉气流是冷而干的，它一直延伸到近地层，然后折向飑线后方流去。

　　相对坐标分析的操作步骤是(以飑线为例)：

　　(1)取与系统移向相近方向上的测站，并确定系统过境的时间(T)。T由自记记录、天气实况、雷达或中尺度系统动态图得到。如霍山站，飑线过境时间为4月27日19时50分；南京站为4月27日22时40分等。

　　(2)将系统过境时间(T)和高空观测时间(t)相减，得观测相对系统的时间(△T)。如霍山，△T=+50分钟，表示在相对坐标中该记录是在飑线过境前50分钟的观测。再如，南京大校场，△T=-2小时20分钟，表示在相对坐标中该记录是在飑线过境后2小时20分钟的观测等。可见，△T＞0的记录是系统过境前的观测，反映系统前方的大气特征，△T＜0的记录是系统过境后的观测，反映系统后方的大气特征。

　　(3)根据系统移速C，将相对时间转换为相对距离。已知本例飑线移速为50km·h-1，则△T为+50分钟对应的距离为+42km，△T为-2小时20分钟对应的距离为-117km等。

　　(4)作相对时空剖面。取横坐标为相对时间或相对距离，纵坐标为气压高度(参见图7.32)。将△T＞0的记录依次置于系统的前方，△T＜0的记录依次置于系统的后方，并填写求算出的物理量。

　　(5)分析。根据需要和资料能力分析各项目，以揭示中尺度系统的空间结构特征。

　　应当指出：同时空转换分析一样，相对坐标分析也应在系统呈准稳定时段进行；测站选取愈接近系统过境的时间愈好，且时间的前后跨度不宜过长，并应和来自其他资料的分析结果对照，以求一致和合理。