7．3．4 急流的作用

急流对对流系统的发展和维持有重要作用。急流的作用包括：低空急流的作用、高空急流的作用及高、低空急流耦合所产生的作用。

1．低空急流的作用

    出现在对流层低层、风速最大值达12或16m/s以上的强风区，通常称为低空急流。低空急流一般在850hPa或700hPa层上最明显，在其附近风的水平和垂直切变很强。低空急流是给中纬度暴雨和强暴雨提供水汽和动量的最重要系统，并含有导致风暴发展的机制。

    低空急流是一种动量、热量和水汽的高度集中带，这种低空高速气流的特征是：①有很强的超地转风。在夏季，对流层气压梯度和温度梯度都较小，这种温压场结构所造成的热成风不足以维持急流轴以下很强的风的垂直切变，因而造成强起地转风。这种超地转风特性与暴雨的发生有密切关系；②低空急流有明显的日变化。低层风速一般日落时开始增大，到凌晨日出前达最大，这时风的垂直切变也最大，急流结构最清楚。③小的Ri数分布。低空急流区内Ri数往往很小，甚至为负值，这种特征有利于对流或中尺度天气的发展；④强风速中心的传播。沿低空急流轴传播的中尺度风速脉动或风速最大值对天气的影响，甚至比低空急流本身更重要。就我国而言，多数情形下低空急流是西南-东北向的，但有时也可出现东风急流，这时气流主要来自东海，甚至黄海。当副热带高压位置偏北时，常可出现这种情况。根据研究，低空急流对强天气的作用主要有三方面：一是通过低层暖湿平流的输送产生位势不稳定层结；二是在急流最大风速中心的前方有明显的水汽辐合和质量辐合或强上升运动，这对强对流活动的连续发展是有利的；三是在急流轴的左前方是正切变涡度区，有利于对流活动发生，据统计，暴雨主要发生在急流轴左侧200km之内的地区。

    2．高空急流的作用

    在预报暴雨或强对流天气时，还应注意高空急流活动。通常将300或200hPa层上风速等于或大于30m/s的强风区称为高空急流。高空急流对暴雨或强对流的作用，除上述的急流下方强垂直切变的环境风能提供对流发展的动能外，还在于急流区的强风有利于对流云顶质量辐散的增强和上升气流的维持。另外，在对流云体发展过程中，由于水汽凝结释放潜热，会使云体上部增暖，使层结趋于稳定，因而抑制对流发展。这时高空的强风能将云体上部增暖的空气带走，起到通风作用，从而有利于对流云的维持和发展。

    与低空急流一样，高空急流区也存在着大风核，即急流中心。如图7.23给出了一种典型的高空急流大风核及其附近涡度、涡度平流及散度的分布。在大风核左侧为气旋性涡度中心，因此，在其左前方和右后方(Ⅰ，Ⅲ象限)为正涡度平流和辐散区；而在大风核的右前方和左后方(Ⅱ，Ⅳ象限)情形相反，为负涡度平流区和辐合区。由此可推断出，通过入口区(沿AA＇线)的垂直环流圈为暖空气上升、冷空气下沉的直接(正)环流圈(如图7.23b)；而在出口区(沿BB＇线)相反，为暖空气下沉、冷空气上升的间接(逆)环流圈(如图7.23c)。由于在这两个垂直环流圈内出现相当强的垂直运动，因而在高空急流大风核的左前方和右后方，即在环流圈的上升支内，有利于对流云的发展，这已被许多强风暴例子所证实。

    我国大部分地区受到副热带急流和温带急流的影响。在春季，当副热带急流北上，与中纬度低槽前的温带急流形成明显的辐散场时，这种高空形势特别有利于飑线和有组织的对流系统的发展加强。高、低空急流可以同时出现在一个地区。当它们上下重叠，呈适当耦合时，强对流天气发生的可能性很大。天气事实表明，对流风暴和龙卷常发生在高空急流入口区的负涡度区与低空急流的正涡度区相重叠的部位；在高空急流出口区的正涡度区与低空急流大风核左前方相叠加的部位，也有利于强对流的发生发展。