侯海婷 侯海博 田強(qiáng) 侯英 張煒光
摘 要:2013年7月27日-28日內(nèi)蒙古東北部地區(qū)根河市暴雨天氣過程進(jìn)行了成因分析。分析表明:位于中高緯度兩槽一脊的形勢場是此次暴雨發(fā)生和發(fā)展的大尺度環(huán)流背景條件,850hPa中尺度低渦也是此次降雨的主要影響系統(tǒng),暴雨產(chǎn)生的主要部位是在中尺度低渦前部的輻合區(qū)。此外,低層西南急流提供了源源不斷的水汽和不穩(wěn)定能量。導(dǎo)致這場暴雨發(fā)生發(fā)展的主要原因是暖平流產(chǎn)生的上升運(yùn)動(dòng)以及冷平流產(chǎn)生的下沉運(yùn)動(dòng)以及中低層影響系統(tǒng)造成水汽輻合上升相互作用所致。
關(guān)鍵詞:暴雨;西南急流;物理量場
引言
根河市屬于內(nèi)蒙古東北部地區(qū),位于呼倫貝爾市的北部,東經(jīng)120°12'-122°55',北緯50°20'-52°30',是中國緯度最高的城市之一同時(shí)又是內(nèi)蒙古自治區(qū)平均氣溫最低的旗市。根河市向東與鄂倫春自治旗為鄰,南部是牙克石市,西部是額爾古納市,北部與黑龍江省漠河縣,塔河縣相接。位于大興安嶺北段西坡,年平均降水量492.2毫米,雨熱同步,降雨集中在每年6月至9月,7月最多。當(dāng)發(fā)生暴雨時(shí),尤其是強(qiáng)暴雨,其猛烈性和短時(shí)性常常引發(fā)嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害, 造成了人們生產(chǎn)生活極大不便,同時(shí)帶來了生命財(cái)產(chǎn)的損失,由此造成了嚴(yán)重的社會(huì)危害。
1 天氣概況
2014年7月27日12時(shí)至24時(shí),受貝加爾湖冷渦及暖濕氣流、阻塞高壓共同影響,根河市普降暴雨局部大暴雨,測站過程降水量118毫米,極大風(fēng)速13.9米/秒,暴雨期間最低溫度降至16.5攝氏度。其中阿里河、大楊樹、甘河、吉文、克一河等地區(qū)降水均達(dá)到100毫米以上,連續(xù)強(qiáng)降水導(dǎo)致根河市內(nèi)主要的河水位暴漲。暴雨已經(jīng)造成了鄂倫春旗北部林區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)橋梁、堤壩、民房被淹,受災(zāi)人口1200多人。
2 環(huán)流形勢背景和主要影響系統(tǒng)分析
對(duì)此次降水期間500hPa高度場進(jìn)行分析,在500hPa高度場可以看到在內(nèi)蒙古東北部高緯地區(qū)有一條明顯高空槽,由中心位于東北的低壓伸出,槽后有冷空氣堆積,有較強(qiáng)的冷平流,槽線穿過內(nèi)蒙古呈東北-西南走向,根河市處于槽前上空為西南風(fēng),從中國的西南部到內(nèi)蒙古的東北部中國上空都是西南風(fēng)控制,在這種環(huán)流背景下西南風(fēng)將大量的水汽從孟加拉灣輸送到內(nèi)蒙古東北部,源源不斷的水汽輸送是形成暴雨的有利條件。從降水開始的27日持續(xù)到29日,24小時(shí)降水于27日08時(shí)至28日08時(shí)降水量達(dá)到峰值,內(nèi)蒙古東北部根河地區(qū)一直位于低壓槽的前方,低壓槽移動(dòng)非常緩慢。到29日08時(shí),低壓槽減弱,并移出內(nèi)蒙古境內(nèi),根河地區(qū)的降水過程基本結(jié)束。由上可知,此次根河地區(qū)降水是在緩慢由內(nèi)蒙古西南部向東北方向移動(dòng)的高空槽的影響下,槽前來自西南方向的暖濕空氣和槽后來自西北方向的冷空氣在內(nèi)蒙古東北交匯引起的。
700hPa、850hPa中高緯度的低渦槽位于我國東北上空,溫度槽落后于高空槽,槽后有較強(qiáng)的冷平流。而850hPa上的低空西南急流將暖濕空氣源源不斷的輸送到根河市,暖濕空氣和北方下來的干冷空氣在根河市地區(qū)交匯,為暴雨的產(chǎn)生提供充分的溫濕條件。由于高空大氣強(qiáng)烈的增溫增濕,地面氣壓逐漸降低,在東北地區(qū)形成寬廣而深厚的低壓中心。根河市處于氣旋環(huán)流中,地面輻合增強(qiáng)。受700hPa槽線、850hPa低渦和地面低壓的共同影響,27日08時(shí)到28日08時(shí)根河市出現(xiàn)了118mm的大暴雨。
3 物理量診斷分析
3.1 水汽條件分析
充沛的水汽運(yùn)輸是暴雨形成的充分必要條件,所以在這次暴雨產(chǎn)生過程中,850hPa低空西南風(fēng)急流的建立與穩(wěn)定維持,對(duì)暖濕空氣的輸送提供了有力的條件,對(duì)暴雨的產(chǎn)生和發(fā)展來說是極為必要的。27日20時(shí)到28日02時(shí)內(nèi)蒙古東北部始終處于水汽通量輻合區(qū),在20時(shí)的水汽通量輻合區(qū)中心強(qiáng)度位于根河市上空,在28日02時(shí)的時(shí)候輻合中心范圍有所減弱略向東北方向移動(dòng),但是根河市仍處于輻合區(qū)之內(nèi)。20時(shí)到次日02時(shí)底層的偏南風(fēng)不斷將海上的水汽輸送到內(nèi)蒙古東北部,建立起一條由南向北方向的水汽通道,大量的水汽在根河市區(qū)域內(nèi)輻合上升形成大暴雨。與這次降水過程作對(duì)比,850hPa高度的水汽通量散度與降水強(qiáng)度以及移動(dòng)趨勢等都基本相一致。
3.2 暴雨發(fā)生時(shí)的渦度場和散度場分析
在散度經(jīng)向剖面圖中,在46°N到52°N的范圍內(nèi)800hPa以下都是散度小于0的負(fù)值區(qū)域,表明此區(qū)域高度層范圍內(nèi)存在強(qiáng)的輻合上升運(yùn)動(dòng)。而在200hPa-300hPa的高度層內(nèi)有一個(gè)散度大于0的極大值區(qū)域,表明高空有強(qiáng)的輻散運(yùn)動(dòng),底層輻合高層輻散,為暴雨的形成提供了有利的條件。
在渦度經(jīng)向剖面圖中,300hPa以下的內(nèi)蒙古東北地區(qū)存在著大范圍的正渦度區(qū),較大的正渦度區(qū)位于49°N-52°N的高空800hPa到500hPa的范圍內(nèi),最大值位于600hPa,中心強(qiáng)度達(dá)24×10-5/s。而高層為明顯的負(fù)渦度區(qū),這種低層正渦度高層負(fù)渦度的上下層分布情況有利于形成深厚的上升運(yùn)動(dòng)。有利于暴雨的發(fā)生發(fā)展。這種散度場和渦度場的相互配合,是形成強(qiáng)大上升運(yùn)動(dòng)和形成大暴雨的重要?jiǎng)恿W(xué)機(jī)制。
4 結(jié)束語
(1)此次內(nèi)蒙古東北部根河市的大暴雨是在高層有利的大尺度環(huán)流背景下,由地面低壓、700hPa槽線、850hPa低渦造成的。
(2)此次大暴雨過程是在較好的水汽條件和不穩(wěn)定層結(jié)條件下產(chǎn)生的,暴雨區(qū)域和假相當(dāng)位溫、水汽通量、正負(fù)渦度的走向、范圍基本一致。因此,假相當(dāng)位溫、正負(fù)渦度、水汽分布狀況是暴雨預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)之一。
(3)暖平流產(chǎn)生上升運(yùn)動(dòng),冷平流產(chǎn)生下沉運(yùn)動(dòng),此次過程西南暖濕平流較深厚,西北風(fēng)擴(kuò)散至中低層,強(qiáng)降水結(jié)束。
參考文獻(xiàn)
[1]倪允琪,周秀驥.長江中下游梅雨鋒暴雨形成機(jī)理以及監(jiān)測與預(yù)測理論和方法[J].氣象學(xué)報(bào),2004.
[2]尹東屏,胡洛林,曾明劍,等.梅汛期中的暴雨和大暴雨環(huán)流特征及物理量診斷分析[J].氣象科學(xué),2007.
[3]周秀驥,薛紀(jì)善,陶祖鈺.華南暴雨科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究[M].北京:氣象出版社,2003.
作者簡介:侯海婷(1992,2-),女,工作單位:內(nèi)蒙古鄂倫春自治旗氣象局,學(xué)歷:本科。
侯海博(1984,11-),男,工作單位:四川省甘孜州色達(dá)縣氣象局,學(xué)歷:本科。
張煒光(1988,12-),男,工作單位:安徽省巢湖市氣象局,學(xué)歷:本科。
侯英(1960,11-),男,工作單位:內(nèi)蒙古鄂倫春自治旗氣象局,學(xué)歷:本科。
田強(qiáng)(1984,11-),女,工作單位:四川省甘孜州色達(dá)縣氣象局,學(xué)歷:本科。endprint