四川天气的“蒸笼效应”研究

95437部队69分队 四川 南充 637100

一、气象预报的本质

气象预报的本质就是研究大气中水汽的聚散程度，以及水汽的三种状态变化导致的气象要素变化对人类活动的影响程度。为了研究这种变化，我们通过风场来研究水气的输送、聚集状态，同时研究温度场的分布来研究水汽的三种状态相互转化情况，这就是常说的温湿条件。随着科学技术的发展，我们的数值预报可以计算出大气中风场、温度场、湿度场的定量分布，同时还可以计算出大气的涡度、散度。为了形象的说明如何运用这些资料来研究四川盆地上空大气中的“水”的变化，这里引入“蒸笼模型”。

二、蒸笼模型的启示

老子说“天地之间，其犹橐籥乎”，这里的“橐籥”就是古时候的风箱，老子说天地之间就像一个大的风箱一样，这一点启发了我；多年的工作经验告诉我，四川盆地的天地之间更像一个大的“蒸笼”，运用“蒸笼模型”来理解四川盆地天气，更为直观方便。

为了简单描述，这里只把空中天气系统简单的分为高压系统和低压系统，这里不讨论地面的高低压状态，因为四川盆地地面天气系统除了有强冷空气过境能维持2-3天高压以外，其余时间多为相对的低压状态。下面分三种情况讨论。

(一)如图1，空中三层和地面都是低压系统时，此时相当于锅和蒸笼的笼屉盖得非常紧密严实，“蒸笼效应”最为明显，蒸笼内部的正涡度平流有利于热能、水汽的聚集，同时对来自孟加拉湾的南西气流的水汽有吸引和聚集作用，本地的地表水蒸汽和粉尘、气溶胶等粒子在盆地上空进行充分的湍流混合。这时，我们经常可以在数值预报产品上看到500hpa南西气流旺盛，700hpa、850hpa多为西南涡或者切变线等辐合作用特别强的系统。这种形势下，最关键的是对水汽输送的分析，如果有充分的水汽输送，则相当于“锅”里的水汽很充分，加上“蒸笼”的辐合作用，水汽在蒸笼内部不断积聚这样的结果是：1、太阳对地表有加热作用，非常有利于热能的累积；2、有利于上升气流和抬升条件的形成；3、大气湍流作用强，低层能见度非常差，大气污染严重。盆地内的能见度较差、低云较多，甚至形成长时间的阴雨天气；4、由于能量的累积，水汽和抬升条件的具备，只要有一定的触发机制，夏季极易导致雷暴、暴雨等危险天气的发生，其余三季则产生不同程度的降水。总之一句话，三层低压系统控制下的水汽很容易聚集，易出现低云、低能见、雷暴等对飞行安全影响较大的天气现象。

图1 三层低压系统蒸笼效应最明显

(二)如图2，地面和空中三层形势都是高压系统的情况，三层都是高压控制，相当于锅上面的笼屉没有了，就没有了湍流混合和热能、水汽的累积，热量、水汽、气溶胶粒子等可以顺利四处飘散，所以天气晴好，没有底云、能见度也特别好，有利于飞行气象安全。

图2 三层高压，锅上没有笼屉

(三)如果三层中有些是低压系统有些是高压系统，这种情况者盆地上空非常多见，这也是四川多阴天的原因。此时，低压系统就相当于这一层的笼屉是关上的，不利于热能、水汽、气溶胶粒子的散发，里面的湍流混合作用就强，反映到天气现象就复杂；高压系统就相当于笼屉是打开的，有利于热量、水汽、气溶胶粒子的散发，里面的湍流混合作用就弱，反映到天气现象就简单一些。简言之，地面、850hpa、700hpa主要影响中低层的天气现象，如中低云、能见度、降水等，700hpa、500hpa主要影响中高层的天气现象，如中高云、降水等。

本文所描述的模型可以用来很好的描述哪些模型有利于水汽的聚集，哪些模型有利于水汽的辐散，只要熟练掌握了这个根本，在结合数值预报产品的温度场，湿度场的分布，做预报将是一件非常简单和愉快的事情。

推而广之，大气就像一个巨大的蒸笼笼罩着整个地球，低压系统控制的地区就是笼罩得紧一些，大气辐合作用强，容易聚集热量、水汽、气溶胶粒子，自然就气象万千；而高压系统控制的地区则相当于把这个地区的笼屉打开了，大气辐散作用强，水蒸气、气溶胶等粒子容易散发到四周去，自然就风和日丽。这不正是老子说的“天地之间，其犹橐籥乎”。通过这样一个过程的认识，对空中各层的大气运动及其相互影响和产生的天气结果有了较为直观的认识，这样有助于建立立体模型思维，对天气变化的认识更直观深刻，从而更好提高资料的利用效果和预报准确率。