1．定义：高空急流是出现在对流层顶附近或平流层中的一股强而窄的气流，其轴呈准水平状，风速水平切变为5m／s/km，垂直切变为5--10m／s/km，急流中心最大风速必须大于30m／s。高空急流可分为极锋急流、副热带急流、热带东风急流和极夜急流4类。
在此主要介绍与我国天气有密切关系的前3类急流，第4类急流暂不介绍。 2．分类
(1)极锋急流：极锋急流也称作北支急流。它自西向东环绕地球，下层都有极锋相对应，具有强的斜压性。急流轴的平均高度自中纬度向高绪度降低，一般冬季约8-10km，夏季9-llkm。平均风速约45—55m／s，个别可达105m／s。冬季强，夏季弱。极锋急流位置极不稳定，南北位移很大，冬季位于40—60?N之间甚至到更低的纬度；夏季位于70?N附近(图25)。
图25 冬季副热带急流轴和极锋急流轴的主要活动区(阴影表示极锋急流活动区)
(2)副热带急流：副热带急流即南支急流，它和中低纬度高空行星锋区相联系。副热带急流平均高度11～13km，在200hPa上位于副高的北缘。中心平均风速比极锋急流大，冬季一般为50—60m／s，夏季几乎减弱一半。亚洲南部冬季沿青藏高原南缘经我国到日本的副热带急流最为稳定少变(图26)。最大风速平均为。60—80m／s，冬季有时可达100～150m／s。副热带急流冬季位于25?一32?N，夏季则向高纬推移10～15个纬距(图27)。
图26 北半球1月平均200hPa地转风速分布图
图27 北半球7月平均200hPa地转风速分布图
(3)热带东风急流：热带东风急流出现在东半球夏季热带亚洲和非洲地区对流层上层，位于对流层顶附近的150—100hPa上空，副高的南部边缘，平均高度约18--20km，最大风速平均约为30—40m／s，个别达50m／s。 热带东风急流，东起菲律宾，经印度半岛南部，西达北非西海岸。急流最强中心，大致从高原以南向西延伸到阿拉伯海上空，南部范围在5?～20?N之间，轴的平均位置在15?N附近(图27)。这支急流的下层为西南季风，东西风过渡带约在500hPa附近；夏季大陆青藏高原(南亚高压)的存在，使这支东风急流的位置最稳定持久。 2．6．2 低空急流
1．定义：低空急流是指出现在850—600hPa之间的一支风速大于12m／s的强风带，其平均风速为16—25m／s，最大风速可达40m／s。
2．分类
(1)大尺度低空急流，长达几千公里宽几百公里(图28)。
(2)中间尺度或中尺度低空急流，它们常与低涡、切变有联系。长度一般几百公里，宽几十公里，位于上述系统的东南侧并与系统一起移动。在此只讨论大尺度低空急流，后者暂不讨论。 3．特征
(1)很强的超地转特性：一般情况下，实际风超过地转风20％以上，但在急流区，常超过1倍以上。暴雨常发生在超地转现象最显著时，当这一现象消失时，暴雨即结束。
图28 大尺度低空急流虚线为等风速线(m／s)，粗矢线为急流轴
(2)明显的日变化：低层风速一般在日落时开始增大，到凌晨日出之前达最大，此时风的垂直切变也最大，低层出现风速极大值，而白天风的垂直分布比较均匀，没有出现低层风速的极大值。
(3)急流轴与湿舌配合：最大水汽轴线与最大风速轴线是一致的，形成一个与急流走向一致的湿舌，因此，低空急流可向北方输送大量的暖湿空气。 (4)低空急流与暴雨
①大雨或暴雨区常出现在急流轴左前方，也有些暴雨区与急流轴重合，只有少数暴雨个例位于急流轴右侧。 ②低空急流有的出现在暴雨前，但也有的在暴雨中形成，并不断加强。
③暴雨常发生在低空急流超地转特征最强烈时，一旦急流风速出现地转甚至次地转(实测风等于、小于地转风)时，暴雨也就停止。
④低空急流轴上常有风速突然加大的现象，称之为风速脉动，在风速脉动区的下游则有较大的降水发生。
3． 诊断预报产品分析及其与天气系统的配置
气压系统的水平环流及其随高度的变化，以及相应的涡度、散度、垂直运动的分布等总称为气压系统的动力结构。
3．1 涡度平流与槽脊的移动和发展
相对涡度平流在自然座标中的表达式为
由上式可见，涡度平流的大小由三项决定：
当流线的气旋式曲率沿流线减小，或反气旋曲率沿流线加大时，即高空槽前脊后区是正涡度平流(1区)。而气旋式曲率沿流线增大，反气旋式曲率沿流线减小，即槽后脊前为负涡度平流(Ⅱ区)。
当气旋式曲率等高线沿气流方向有辐散(1区)时，有正涡度平流，反之有负涡度平流(Ⅱ区)，反气旋曲率沿气流方向等高线辐合时有正涡度平流(Ⅲ区)，反之有负涡度平流(Ⅳ区)。
3 疏密项
3．2 辐合辐散与高低空急流的配置 3．2．1 水平散度场及其空间分布
地面气旋(反气旋)中心大体与低层的辐合(辐散)中心吻合。但根据补偿原理，相应的气旋(反气旋)上空应是辐散(辐合)，而且对于不是处于消亡阶段的气旋(反气旋)来说，高层的辐散(合)量往往比低层大，无辐散层的高度大约在600hPa，发展较强的气旋(反气旋)比初生阶段辐合(散)量和高层辐散(合)量要大。在日常天气分析中，必须注意高低层的水平散度场及其与气压系统的配置关系。 3．2．2 高低空急流与辐合辐散
1．高空急流：在高空急流入口区，空气产生加速运动，出现非地转风指向低压一侧，气压梯度力作正功，使动能增加。所以在入口区空气微团偏向急流轴左侧即低压侧；而在出口区气压梯度力作负功，使动能减少，空气微团偏向急流轴右侧，即高压侧。此时，非地转风在急流轴上最大，因此在急流轴入口区左侧，有速度水平的辐合，右侧有速度的水平辐散。相反，在出口区左侧有水平辐散，右侧有水平辐合(图32)。
图32 急流入口区和出口区的涡度散度分布
2．低空急流：低空急流左侧为强辐合区，辐合值与涡度达同一个量级，甚至超过涡度值。右侧的辐散则较弱，无辐散层在600hPa。
3．3 水汽通量、水汽通量散度与暴雨 3．3．1 水汽通量
单位时间流经垂直于水平风向的单位面积上的水汽质量称作水汽通量，表达式为
单位：Q：g／kg，g：m／s2，V：m／s，计算结果：g／(cm·hPa·s)从水汽通量分布图上能分析水汽的源地、水汽输送的主要通道和水汽辐合区。
3．3．2 水汽通量散度单位时间、单位体积内辐合进来(辐散出去)的水汽量，即水汽的净流入(流出)量。表达式：
单位：g／(s·cm2·hPa)
当Aq<0时，水汽辐合，该处为水汽汇。AQ>0水汽辐散，该处为水汽源。 3．3．3 水汽通量散度与暴雨
形成一次持续性暴雨过程，除了大型环流稳定并有造成大范围上升运动的条件，还要有充沛的水汽源源不断的输送到降水区，并在此集中，才能使降水区得以维持。因此水汽通量辐合区常与低空辐合区，上升运动区一致，水汽通量辐合大值中心与暴雨区位置基本一致。 3．4 垂直速度与天气系统的配置 3．4．1 垂直速度的表示方法
-3
在P坐标系中，垂直速度为单位hPa／s，在大尺度运动中，?量级为lOhpa/s。 3．4．2 垂直速度与降水区
强烈的上升运动可把水汽输送到空中，加厚湿层使之成云致雨。因此上升运动区(?<0)与雨区配合较好，暴雨多发生在深厚的上升运动区内。
3．4．3 垂直速度与气旋的发展
气旋最大上升运动区出现在冷锋和暖锋附近，冷锋后为下沉运动区。在气旋上空若有低涡或低槽配合，上升运动可以发展的很强，使气旋加深。 3．4．4 垂直速度与副高的变化
在夏季，副高脊线所在的纬度位置，副高所包围的面积大小，西伸、东退及形状等特征，决定了暴雨的地区和强度。因此对副高的诊断分析十分重要，一般从上升运动区和下沉运动区来判断副高是稳定维持，还是加强、减弱。这种判断，通常可以用位势倾向方程来考虑。 正涡度平流，位势高度降低，副高减弱； 负涡度平流，位势高度增加，副高加强； 3．4．5 垂直速度与高、低空急流的耦合
上面曾提到高、低空急流附近散度场的分布，由此得出当低空急流与锋区和高空急流平行时，由于高空急流出口区右侧为辐合，有下沉运动，与低空急流和锋前的辐合上升运动相抵消，不产生坏天气(图33)。而当高空急流与地面锋相交，在剖面图上，高空急流出口区北侧的上升气流与低层极锋锋前和低空急流北侧的上升气流相叠置，则会触发非常强的对流和降水发生(图34)。
图 33 垂直速度与高低空急流的耦合