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The Curl of Q Vector: A new diagnostic parameter associated with heavy rainfall

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分类：P332.1[天文地球—水文科学;水利工程—水文学及水资源;天文地球—地球物理学]
作者机构：[1]Laboratory of Cloud-Precipitation Physics and Severe Storms （LACS）, Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China, [2]State Key Laboratory of Severe Weather （LaSW）, Chinese Academy of Meteorological Sciences （CAMS）, Beijing 100081, China
相关基金：This work Natural Science Foundation of 40633016 and 40433007. was supported by the National China under the Grants Nos.
相关项目：华北强降水（暴雨）天气系统的动力过程和预测方法的研究

关键词：降雨量, 向量分析, 气象学, 预测方法, the divergence of Q vector, the curl of Qvector, Northeastern rainfall

中文摘要：

当诊断垂直运动， frontogenesis，和第二等的循环， Q 向量和它的分叉的一个强大的工具广泛地被使用。然而，很少注意都没被给 Q 向量的卷屈。在这份报纸，把 Q 向量(DQ ) 的分叉与 Q 向量(VQ ) 的卷屈的垂直部件相结合的分析的一个新集合被用于一个东北冷旋涡降雨盒子。从推导，当各种各样的背景流动的 VQ 是一模一样的时，在浸透的潮湿的流动(DQm ) 的 Q 向量和他们的分叉的表情干燥、不饱和的潮湿的空气(DQ ) 不同于那些，这被发现当各种各样的背景流动的 VQ 是一模一样的时。这案例研究显示出那，与 DQ，不是仅仅罐头相比 DQm 更有效地诊断降水，但是 VQ 可能也降水是指示的(特别为重降雨和强壮的传送对流) 因为它与 ageostrophic 的直接、靠近的关系运动。因此， VQ 可以容易地被计算并且分析，并且可以为降水和强壮的对流系统的分析用作一个有用工具。

英文摘要：

As a powerful tool to diagnose vertical motion, frontogenesis, and secondary circulation, the Q vector and its divergence are widely used. However, little attention has been given to the curl of Q vector. In this paper, a new set of analyses combining the divergence of the Q vector （DQ） with the vertical component of the curl of the Q vector （VQ） is applied to a Northeastern cold vortex rainfall case. From the derivation, it was found that the expressions of the Q vectors and their divergences in saturated moist flow （DQm） differ from those of dry and unsaturated moist atmosphere （DQ）, while the VQs of various background flows are exactly the same, which largely simplified the analyses. This case study showed that, compared with the DQ, not only can the DQm diagnose precipitation more effectively, but the VQ may also be indicative of precipitation （especially for heavy rainfall and strong convection） because of its direct, close relationship with ageostrophic motion. Thus, the VQ may be computed and analyzed with ease, and may serve as a useful tool for analyses of precipitation and strong convective svstems.

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