王金萍 徐順瓊 李宏波 楊若華

(1.云南大學(xué)大氣科學(xué)系，云南 昆明 650091;2.楚雄彝族自治州氣象局，云南 楚雄 675000;3.楚雄師范學(xué)院，云南 楚雄 675000)

孟加拉灣風(fēng)暴影響楚雄雨季開(kāi)始的分析研究*

王金萍1，2徐順瓊3李宏波2楊若華2

(1.云南大學(xué)大氣科學(xué)系，云南 昆明 650091;2.楚雄彝族自治州氣象局，云南 楚雄 675000;3.楚雄師范學(xué)院，云南 楚雄 675000)

本文通過(guò)對(duì)比合成分析2000年以后因孟灣風(fēng)暴影響造成楚雄州汛期第一場(chǎng)大雨的三次過(guò)程，發(fā)現(xiàn)此類系統(tǒng)影響時(shí):500－700hPa上孟灣有深厚的低中心在90°E附近登陸，700hPa上高原東南側(cè)有東東北—西西南向切變線與登陸的低中心連接。控制兩廣和云南東南部的副高較強(qiáng)、經(jīng)向度較大，高原東部到四川的高壓一般偏強(qiáng)，切變南壓時(shí)，副高一般有強(qiáng)—減弱—維持的趨勢(shì)。500hPa上高原東部出現(xiàn)高空槽，引導(dǎo)冷空氣南下，冷空氣路徑為從高原東部經(jīng)甘肅、四川中東部進(jìn)入我省。水汽通量顯示水汽輸送帶中心和登陸的風(fēng)暴中心一致，北抬登陸后東移經(jīng)過(guò)云南，為云南大范圍強(qiáng)降水提供充足的水汽。

孟灣風(fēng)暴;雨季開(kāi)始;水汽輸送

引言

孟加拉灣風(fēng)暴是云南汛期的一個(gè)重要的影響系統(tǒng)，2000年以來(lái)，初夏受孟加拉灣風(fēng)暴影響造成楚雄彝族自治州 (以下簡(jiǎn)稱“楚雄州”)全州性雨季開(kāi)始的年份有2004年、2006年和2007年，分別是2004年5月18日，2006年5月13日，2007年5月16日，為當(dāng)年5月1日后楚雄州第一場(chǎng)大雨天氣過(guò)程，同時(shí)均為當(dāng)年雨季開(kāi)始日，而且雨季開(kāi)始日出現(xiàn)在5月20日以前，雨季屬偏早，雨量偏多至特多。為了加深對(duì)此類天氣系統(tǒng)的理解，正確把握這類影響系統(tǒng)的共性和特殊性，提高預(yù)報(bào)能力，本文對(duì)這3次天氣過(guò)程進(jìn)行了總結(jié)分析。

1.降水概況

2004年5月18—19日，楚雄州出現(xiàn)了當(dāng)年汛期第一場(chǎng)大雨天氣過(guò)程，兩天全州出現(xiàn)了19站次17.0毫米以上的強(qiáng)降水。2006年5月13—14日，楚雄州有10站次出現(xiàn)17.0毫米以上的強(qiáng)降水，為當(dāng)年汛期第一場(chǎng)強(qiáng)降水。2007年5月16—17日，楚雄州出現(xiàn)了15站次17.0毫米以上的強(qiáng)降水，也是當(dāng)年當(dāng)年汛期第一場(chǎng)強(qiáng)降水。這3次強(qiáng)降水過(guò)程，均為孟加拉灣風(fēng)暴影響造成，降水范圍廣、強(qiáng)度大。從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來(lái)看，5月份屬于大春栽種、保苗的關(guān)鍵期，因而作好5月份的第一場(chǎng)大雨預(yù)報(bào)，意義非常重大。

為了正確把握這類影響系統(tǒng)的共性和特殊性，本文對(duì)2004年5月18日，2006年5月13日，2007年5月16日前2天、前1天和當(dāng)天的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行了合成。

表1 楚雄州2000—2007年孟加拉灣風(fēng)暴引起雨季開(kāi)始(≥17.0 mm)的降雨情況表單位:mm

2.環(huán)流形勢(shì)分析

2.1 500hPa天氣系統(tǒng)演變情況

圖1(a)、(b)、(c):2004、2006、2007年孟灣風(fēng)暴引起楚雄雨季開(kāi)始前2天、前1天、當(dāng)天08時(shí)500hPa高度場(chǎng)合成圖(單位:位勢(shì)什米)

冬半年在印度半島到孟加拉灣一帶，地面上是一個(gè)高壓帶，高空是南支副熱帶西風(fēng)帶，在500hpa等壓面上不斷有南支小槽東移。到雨季開(kāi)始前期，地面高壓帶逐漸地轉(zhuǎn)為低于1000hpa的低壓帶，500hpa高空東亞環(huán)流形勢(shì)也發(fā)生了調(diào)整，南支副熱帶西風(fēng)帶北移，副熱帶高壓和赤道輻合線系統(tǒng)控制了30°N以南的低緯地區(qū)，冬半年在印度—阿拉伯半島之間的高壓移到伊朗—巴基斯坦之間，并向西藏高原西側(cè)伸出一個(gè)高壓脊，有時(shí)在南疆形成閉合中心。此脊前部盛行西北氣流和偏北氣流，對(duì)脊前槽后冷平流南侵起到了引導(dǎo)作用。孟灣風(fēng)暴形成時(shí)，從地面到500hpa孟灣均為低值區(qū)，系統(tǒng)深厚。

分析這三年的500hPa高度場(chǎng)合成圖，可以看到，系統(tǒng)影響楚雄的過(guò)程，是孟灣5800gpm深厚低中心不斷東北移的過(guò)程。從500hPa高度場(chǎng)合成圖 (圖1(a)、(b)、(c))，可以看到系統(tǒng)影響前2日08時(shí)的副高5880gpm較強(qiáng)，西脊點(diǎn)到達(dá)云南省東南部，滇南為5870gpm控制。孟灣風(fēng)暴5780gpm中心已經(jīng)在孟加拉89°E登陸，5800gpm范圍較大，延伸到海上，說(shuō)明孟灣風(fēng)暴比較強(qiáng)大。系統(tǒng)影響前一日，副熱帶高壓東退，5870gpm東南退到滇東南，登陸后的風(fēng)暴中心東移到92°E，中心值減弱為5800gpm。系統(tǒng)影響當(dāng)日，副熱帶高壓5870gpm少變，5860gpm略有增強(qiáng)，風(fēng)暴中心北移并加強(qiáng)。

分析這三年08時(shí)500hPa全風(fēng)速合成場(chǎng) (圖2(a)、(b)、(c))，可以看到在風(fēng)暴中心前方有高空槽，槽前的西南氣流維持10—13m/s，在系統(tǒng)影響當(dāng)日西南氣流最為強(qiáng)盛，輸送了充沛的水汽，槽后的偏北風(fēng)引導(dǎo)了冷空氣的南下，引發(fā)強(qiáng)降水。

圖2(a)、(b)、(c):2004、2006、2007年孟灣風(fēng)暴引起楚雄雨季開(kāi)始前2天、前1天、當(dāng)天08時(shí)500hPa全風(fēng)速合成圖(單位:m/s)

2.2 700hPa天氣系統(tǒng)演變情況

圖3(a)、(b)、(c):2004、2006、2007年孟灣風(fēng)暴引起楚雄雨季開(kāi)始前2天、前1天、當(dāng)天08時(shí)700hPa合成圖(單位:hPa)

分析700hPa高度場(chǎng)合成圖 (圖3(a)、(b)、(c))，可以看到系統(tǒng)影響前2日08時(shí)，高原東南部有東東北—西西南向的切變，并且切變連接到風(fēng)暴中心，孟灣風(fēng)暴已經(jīng)登陸，中心值為3080gpm。北方高壓在青海，我省為西南氣流控制，3120gpm達(dá)到云南北部，經(jīng)向度較大。系統(tǒng)影響前1日，隨著副熱帶高壓的減弱，風(fēng)暴低值區(qū)控制了孟加拉灣到云南西部及高原南部，北方高壓從青海東部、甘肅南壓到達(dá)四川，系統(tǒng)影響當(dāng)日，北方高壓南壓到四川，切變到達(dá)云南境內(nèi)。

從合成圖來(lái)看，高原到四川的高壓一般比較強(qiáng)，到達(dá)四川的高壓達(dá)到3170gpm，路徑為偏東路徑。副高穩(wěn)定或偏強(qiáng)，經(jīng)向度較大，副高外圍有持續(xù)的偏南氣流為強(qiáng)降水提供充沛水汽。在整個(gè)過(guò)程中，一直有3120—3130gpm的副高脊維持在兩廣一帶，而北方高壓有主體偏東、強(qiáng)度偏強(qiáng)的特點(diǎn)。

3.物理量場(chǎng)分析

3.1 700hPa水汽通量分析

通過(guò)對(duì)這三年700hPa水汽通量沿101.5°E剖面合成圖的分析 (圖4(a)、(b)、(c))，可以看出系統(tǒng)影響前2日08時(shí)，我省上空的水汽輸送帶從低層向上伸到450—400hPa，十分深厚，高、低層分別有一個(gè)水汽輸送中心，高層輸送中心在四川南部到云南北部，高度為650—450hPa，中心強(qiáng)度達(dá)到 7g·s－1·cm－1·hPa－1，低層輸送中心在滇南，高度為750—650hPa，中心強(qiáng)度達(dá)到7g·s－1·cm－1·hPa－1，這和副熱帶高壓較強(qiáng)、經(jīng)向度較大有關(guān)。系統(tǒng)影響前1日，低層水汽輸送中心范圍擴(kuò)大到整個(gè)云南省，高度仍為為750—650hPa，中心強(qiáng)度不變，高層中心向上收縮到550—500hPa，中心強(qiáng)度減小為6 g·s－1·cm－1·hPa－1，這是由于副熱帶高壓的減弱引起的，副高的減弱比較緩慢，到系統(tǒng)影響時(shí)，我省上空深厚的水汽強(qiáng)度增強(qiáng)，700hPa上中心強(qiáng)度達(dá)到8g·s－1·cm－1·hPa－1，我省北部到四川南部在700 hPa的水汽輸送逐漸變小，只有4g·s－1·cm－1·hPa－1，并且變化梯度非常大，這與北方高壓南壓是一致的。

從700hPa水汽通量合成圖 (圖5(a)、(b)、(c))上，可以明顯看到700hPa水汽輸送的變化?？梢钥吹?，系統(tǒng)影響前2日，與風(fēng)暴中心一致，在緬北有10g·s－1·cm－1·hPa－1的水汽輸送中心，隨著副熱帶高壓的減弱和北方高壓的南壓，此中心值向東南延伸到我省南部并向東南方向移動(dòng)。在移動(dòng)過(guò)程中，楚雄一直處于大值中心的邊沿，特別是影響前一日和當(dāng)日，楚雄的水汽通量值達(dá)到7－8g·s－1·cm－1·hPa－1，而且水汽輸送中心通過(guò)云南，云南大部都為水汽輸送大值區(qū)控制，引起了楚雄乃至云南的大范圍強(qiáng)降水。

圖5(a)、(b)、(c):2004、2006、2007年孟灣風(fēng)暴引起楚雄雨季開(kāi)始前2天、前1天、當(dāng)天08時(shí)700hPa水汽通量合成圖(單位:g·s－1·cm－1·hPa－1)

3.2 500hPa溫度場(chǎng)分析

雨季開(kāi)始前，原來(lái)位于40°N以北中緯西風(fēng)帶上的平均槽脊發(fā)生了調(diào)整，原來(lái)在貝加爾湖西部地區(qū)的淺脊區(qū)已形成了低槽活動(dòng)區(qū)，烏拉爾山附近出現(xiàn)了高壓脊。脊前冷槽不斷東移，移過(guò)新疆到酒泉與河套之間時(shí)，槽不斷加深，槽底部可伸到30°N附近地區(qū)，同時(shí)在高原上空往往有小槽配合東移，槽后冷平流可一直入侵到云、貴、川地區(qū)，是雨季開(kāi)始期的主要冷空氣來(lái)源。分析這三年08時(shí)500hPa溫度合成場(chǎng) (圖6(a)、(b)、(c))，可以看到明顯的冷空氣活動(dòng)。冷空氣在系統(tǒng)影響前1日加強(qiáng)并南下達(dá)到四川南部，系統(tǒng)影響當(dāng)日冷空氣繼續(xù)加強(qiáng)南下，并在云南北部到四川南部形成一個(gè)明顯的鋒區(qū)，冷空氣到達(dá)云南，配合輸送充沛的水汽，引發(fā)強(qiáng)降水。

圖6(a)、(b)、(c):2004、2006、2007年孟灣風(fēng)暴引起楚雄雨季開(kāi)始前2天、前1天、當(dāng)天08時(shí)500hPa溫度合成圖(單位:℃)

4.小結(jié)

(1)孟灣風(fēng)暴影響造成楚雄州汛期第一場(chǎng)大雨的過(guò)程是太平洋副熱帶高壓穩(wěn)定或偏強(qiáng)，500—700hPa上有孟灣風(fēng)暴在90°E附近北抬登陸，700hPa上高原東南側(cè)有東東北—西西南向切變線與登陸的低中心連接，高原東部到四川的高壓偏強(qiáng)的大背景下產(chǎn)生的。

(2)孟灣風(fēng)暴影響造成楚雄州汛期第一場(chǎng)大雨的過(guò)程中，副高經(jīng)向度較大，一般有強(qiáng)—減弱—維持的趨勢(shì)，為風(fēng)暴的登陸、東移提供了動(dòng)力條件，從而引發(fā)云南的強(qiáng)降水。

(3)500hPa上高原東部的高空槽引導(dǎo)冷空氣南下，冷空氣路徑為偏東路徑，即從高原東部經(jīng)甘肅、四川中東部進(jìn)入我省。水汽通量顯示水汽輸送帶中心和登陸的風(fēng)暴中心一致，北抬登陸后東移經(jīng)過(guò)云南，為云南大范圍強(qiáng)降水提供充足的水汽。

［1］朱乾根等.天氣學(xué)原理和方法 ［M］.北京:氣象出版社，1980.

［2］尹文章，王金萍.楚雄州2004年第一場(chǎng)大雨的預(yù)報(bào)分析研究 ［J］.云南氣象，2006，(1).

［3］劉瑜，馬振鋒，陶云，龍春華.云南2002年雨季偏早的環(huán)流特征分析 ［J］.高原氣象，2003，22(S1):102—109.

［4］陶云，鄭建萌，萬(wàn)云霞，劉瑜.云南雨季開(kāi)始期演變特征分析［J］.氣候與環(huán)境研究，2006，11(2):229—235.

［5］曹杰，陶云，段旭.云南5月強(qiáng)降水天氣與亞洲季風(fēng)變化的關(guān)系 ［J］.云南大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版)，2002，24(5):361—365.

［6］何華，許美玲，孫績(jī)?nèi)A.孟加拉灣低壓造成云南強(qiáng)降水的中尺度分析 ［J］.氣象，2000，26(2):29—33.

［7］陶云，曹杰，董慧林.云南汛期雨量年代際轉(zhuǎn)折突變的研究 ［J］.云南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2002，24(6):431—435.

［8］張秀年，段旭，郭世昌.孟灣風(fēng)暴合成分析及其中尺度特征 ［J］.云南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2005，27(2):133—138.

Impacts of the Bengal bay storm on the beginning of monsoon in Chuxiong

WANG Jin－ping1.2;XU Shun－qiong3;LI Hong－bo2;YANG Ruo－h(huán)ua2
(1．Department of Atmosphere Science，Yunnan University，Kunmin 650091，China;2．Chuxiong Meteorological Observatory，Chuxiong 675000，China;3．Department of personnel，Chuxiong Normal University，Chuxiong 675000，China)

This paper analyze three process of the first strong rainfall during the flood season in Chuxiong influenced by the Bengal bay storm after the year 2000．It is found that the Bengal bay has a solid low －pressure centre landing at 90°E at 500 to 700hPa，and the southeast of plateau has an east northeast to west southwest shear line connected to the landing low －pressure centre at 700hPa．The subtropical high which control Guangdong Guangxi and Southeastern of Yunnan is stronger and has a larger longitude，and the high pressure from eastern part of plateau to Sichuan trend to strong．The subtropical high has a trend to strong－weaken－maintenance．The upper level trough appears in the eastern part of plateau at 500hPa，and then steered cold air southward movement．The cold air passes through Gansu and central eastern of Sichuan and access to Yunnan province from eastern part of plateau．The moisture flux shows that wind moisture transport belt center in accordance with landing storm center．The storm lands by jumping northward and then move eastwards passing through Yunnan，provides abundant moisture for large－scale strong rainfall in Yunnan．

The Bengal bay storm;beginning of monsoon;water vapour transport

P44

A

1671－7406(2011)09－0086－06

國(guó)家自然科學(xué)基金地區(qū)基金項(xiàng)目 (40965002);云南省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2005D0077M2)。

2011－05－12

王金萍 (1972—)，女，高級(jí)工程師，學(xué)士，主要從事中短期天氣預(yù)報(bào)工作。

(責(zé)任編輯 徐成東)