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（4）
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（3）
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將式（12）分別對x 、y 求導相加并整理得：
從而得到完整的非地轉方程
由上式可以得出：Q 矢量輻散區， >0 有下沉運動； Q 矢量輻合區， く0，有上升運
動。
非地轉濕Q 矢量考慮非絕熱和非地轉效應，更具有普遍性。特別對于暴雨這類包含水汽凝
結效應而言，必須引入“濕過程”，因為暴雨過程的發展水汽凝結效應起著最為重要的作用（1）。
3、應用實例
3．1、天氣實況
2000 年7 月4 日，北京地區普降暴雨，其中房山、昌平24 小時降水量分別是136.0 mm 和
106.3 mm ，首都機場0440 UTC 開始降雨，0456 UTC 出現雷雨，持續一個小時，集中降水時段
出現在1500 UTC 后，1720 UTC--2216 UTC 伴隨第二次間歇性雷雨，降水一直持續到7 月5 日
上午0204 UTC，過程總降水76.6mm。
3．2、大尺度環流背景分析
從7 月3 日1200 UTC 500hPa 形勢場（圖略）可見，副熱帶高壓呈塊狀結構，軸線位于
37°N，與12 小時前位置相比，向北伸展明顯，北京位于副熱帶高壓西側。南海有一臺風生成。
貝加爾湖東側有一槽發展，槽后有冷平流。槽線從925 hPa 到300 hPa 都有反映，系統較深厚，
且垂直傾斜度小。相比之下，4 日0000 UTC 副高軸線位置雖然變動不大，但強度明顯加強。受
東部副高的阻擋，西風槽12 小時內向東移速較慢且有些北抬。中低層925 hPa、850 hPa 和700
hPa，伴隨著臺風形成與副高的北進，偏南氣流急流逐步強盛，提供了源源不斷的水汽供應。500
hPa 槽后有正渦度平流的輸送（圖略），使槽加深，同時500 hPa 干冷平流的輸送（圖略），為
對流不穩定的形成和加強提供了基本條件。地面3 日1200 UTC 與4 日0000 UTC 北京均處于鋒
面前部，動力的抬升作用，是本次過程的觸發機制。
3.3、非地轉濕Q 矢量計算結果分析
應用非地轉濕Q 矢量對2000 年7 月4 日北京地區暴雨過程進行分析，追蹤整個暴雨發展過
程。選用資料是2000 年7 月3 日0000 UTC 至7 月4 日1200 UTC 四次常規觀測資料。首先進行
客觀分析，其中插值選用逐步訂正法，以40°N，116°E 為中心，取蘭勃托投影、正方形網格，
格距為90*90KM、垂直為1000 hPa 到100 hPa，10 層的標準等壓面資料，計算濕Q 矢量、Q 矢
量散度、以及Q 矢量與垂直環流分布的關系，以探尋非地轉濕Q 矢量分布特征以及與中低空主
要天氣系統、暴雨落區之間的時空配置關系。
1）非地轉濕Q 矢量散度分析
分析中低層（以850hPa 為例）濕Q 矢量散度，由圖（1a）可見，3 日0000 UTC 40°N，111
°E 附近有一強Q 矢量散度負值區，負值區域中心與同時次850 hPa 槽線（圖中黑線處）相對
應，負值區隨著槽線向東移動。3 日1200 UTC（圖1b）負值區域中心到達40°N，114°E，濕
Q 矢量散度中心數值為-75*10-17 hPa -1S-3。4 日0000 UTC（圖1c）北京西部區域負值中心明顯
加強，最大值達-140*10-17 hPa -1S-3，負值前緣到達117°E，40°N、116°E 點Q 矢量散度值達
到-125*10-17 hPa -1S-3。4 日1200 UTC（圖1d）北京及其西部的負值中心減弱，并在40°N 分裂
為東、西向二個中心,其中西部中心位于40N 115E 中心數值為-120*10-17 hPa -1S-3。東部中心位
于40N 118E 中心數值為-95*10-17 hPa -1S-3。與此相對照，由2000 年7 月3－4 日的云圖（圖略）
可見，3 日1200 UTC 云系主體到達114°E，4 日0000UTC 云系主體東移到115－118°E。之后
渦旋狀回波進一步加強并于0500 UTC 時在40°N 分裂為東西兩個強中心，1200UTC 后西部中心
減弱，東部云系在40°N 116－118°E 可見明顯的對流云團。圖2 是2000 年7 月4 日北京地
區多普勒雷達回波圖，由圖可見，從4 日0800UTC 主要降水回波在北京西部，回波最強點強度
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