2021年7月20～22日の豫北地区豪雨過程における尺度低渦と垂直運動発展の位渦動力学診断
Potential vorticity diagnosis of a mesoscale vortex development and associated vertical motions during the 20— 22 July 2021 torrential rainfall in northern Henan
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要約： 2021年7月17日から23日にかけて、河南省で広範囲の豪雨が発生した（河南省「21.7」と略称する特大豪雨）。 20日から22日にかけて豪雨センターが豫北地区に移転し、太行山東側の新郷、鶴壁などで洪水災害が発生した。 自動雨量ステーションの観測とERA 5の再分析データに基づいて、位渦傾向方程式と垂直運動分解方法を利用して、河南省の「21.7」特大豪雨事件における豫北地区の豪雨過程における尺度低渦及び垂直運動発展の熱動力学メカニズムに対して診断分析を行った。 結果：豫北地区の強降水凝結潜熱による大気の非断熱加熱は、その垂直分布が低空で高度上昇に伴い位渦を製造し、低層大気位渦を増強させ、中尺度低渦の発展を表明した、 また、深まる中尺度低渦はまた等エントロピー面をさらに凹ませ、傾斜勾配を増大させ、それによって強大尺度の東南暖湿気の豫北地区への放射と上昇を増加させ、特に等エントロピー面に沿って滑る上昇運動成分と凝縮潜熱に関する上昇運動成分量は、降水をさらに強化させる。 これにより、中尺度低渦、垂直運動と強降水発展の間に一定の正のフィードバックが形成され、豫北で持続的な豪雨過程をもたらした。 Abstract: A persistent torrential rain process occurred in Henan province from 17 to 23 July 2021 (hereafter referred to as Henan "21.7" torrential rain). During 20—22 July, the center of the Henan "21.7" torrential rain moved to northern Henan, causing severe floods in Xinxiang, Hebi and other places on the east side of the Taihang mountains. Based on rainfall observations collected at automatic weather stations and ERA5 atmospheric reanalysis product, the thermodynamic mechanism for the mesoscale vortex and vertical motion development during the torrential rain event in northern Henan is diagnosed by using the Potential Vorticity (PV) tendency equation and the vertical motion decomposition method. The results show that the atmospheric diabatic heating caused by latent heat release during the precipitation process increased with height in the middle and lower troposphere, leading to the genesis of local PV and the development of mesoscale vortex. On the other hand, an intensified mesoscale vortex caused the isentropic surfaces to become more concave with more inclined surface, which enhanced the convergence and uplift of large-scale warm and moist southeasterlies in northern Henan. In particular, the isentropic-gliding ascending motion and the ascending motion induced by condensational latent heat release intensified, leading to further increases in precipitation. Therefore, the positive feedback loop formed between the mesoscale vortex and vertical motion and heavy precipitation development, resulting in the persistent torrential rain process in northern Henan.
