劉國禹++王智宇++張彤++郭俊廷++趙新宇
摘要 利用Micaps實況資料,從環(huán)流背景、物理量場等方面對通化市2015年8月2—4日發(fā)生的一次暴雨過程進行了分析。結(jié)果表明:在副高西側(cè)穩(wěn)定維持的風(fēng)場切變是造成此次暴雨的主要影響系統(tǒng)。暴雨區(qū)區(qū)位于冷鋒前暖鋒后,有利于暖濕空氣抬升。本次過程的水汽主要來自黃海和渤海,副高西北側(cè)建立強盛的低空西南急流,為暴雨區(qū)輸送了充足的水汽和潛在的不穩(wěn)定能量。暴雨區(qū)處于高空急流輻散區(qū),低空急流的左側(cè),低層輻合、高層輻散,形成了較強的上升運動。通化市西低東高的地形,低空急流受長白山脈的阻擋,加強了空氣抬升作用。比濕≥12 g/kg可以很好地反映暴雨區(qū)的水汽條件,比濕≥14 g/kg時間與強降水產(chǎn)生時間有較好的對應(yīng)關(guān)系。溫度露點差≤4 ℃表示有較好的水汽條件,濕層較厚,利于產(chǎn)生強降水。
關(guān)鍵詞 暴雨;副高;切變線;急流;吉林通化;2015年8月2—4日
中圖分類號 P458.1+21.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)20-0195-01
1 天氣實況
2015年8月2日20:00到8月4日20:00,受副高后部切變線影響、通化市中南部出現(xiàn)了暴雨、局部大暴雨天氣過程,過程降雨量大于100 mm的有40個站,50.0~99.9 mm的有51個站,25.0~49.9 mm的有30個站,10.0~24.9 mm的有12個站。降雨量前5位的為通化市桃源村161.1 mm,通化市邊家店158.0 mm,集安砬子溝村157.3 mm,集安北屯村151.4 mm,通化市明興村150.6 mm。
各縣市降水量分別為輝南26.6 mm,梅河口28.1 mm,柳河53.9 mm,通化縣115.1 mm,通化149.3 mm,集安107.7 mm。
2 天氣形勢分析
2.1 500 hPa形勢
在內(nèi)蒙古北部地區(qū)存在一個高空冷渦,從2日20:00至4日8:00穩(wěn)定少動,渦低伸出一條直達華北的高空槽,通化市位于冷渦第四象限,高空槽前。槽前為強盛的西南氣流,有利于將渤海、黃海的水汽不斷地向東北方向輸送。588線一直穩(wěn)定在朝鮮半島南部,副高的穩(wěn)定少動是冷渦維持的主要原因。4日8:00副高略有南退,冷渦東移北抬,降水也隨之減弱[1]。
2.2 850 hPa形勢
在850 hPa上冷渦中心位置同樣穩(wěn)定少動。在冷渦東南側(cè),遼寧中東部到吉林中部,存在一條由西南氣流和西北氣流組成的切變線,在此切變線南側(cè)有西南急流建立,由于副高的阻擋,上述的切變線及西南急流在2日20:00到4日8:00的時間段里基本維持在原地。西南急流將水汽沿著副高邊緣不斷向東北方向輸送,為暴雨的產(chǎn)生提供了充足的水汽條件。
2.3 地面形勢
內(nèi)蒙古北部地區(qū)有一個配合高空冷渦的蒙古氣旋,從氣旋中心分別向南、向東伸出一條冷鋒和一條暖鋒,通化市位于冷鋒前暖鋒后,利于暖濕氣流抬升,易產(chǎn)生強降水。
3 動力條件分析
3.1 高低空急流的動力作用
在降水期間,從華北北部通過遼寧到吉林省中南部存在一條高空急流,急流軸沿40°~45°N向東延伸,在吉林省東南部受地形和高低空系統(tǒng)的共同作用輻散,形成抽吸效應(yīng),產(chǎn)生氣流上升運動,使低層氣壓下降。850 hPa副高西側(cè)存在著西南低空急流,低空急流的形成與維持,一方面是輸送水汽和暖濕氣流,導(dǎo)致水平水汽通量輻合和大氣產(chǎn)生不穩(wěn)定層結(jié),另一方面是在低空急流的左前方有輻合上升運動。高層輻散、低層輻合的高低空急流相配合,并穩(wěn)定維持,有利于上升運動的發(fā)展和維持,為降水提供了有利的動力條件[2]。
3.2 垂直運動分析
對流層中低層的垂直運動是產(chǎn)生降水的必要條件。850 hPa上的風(fēng)切變可以反映垂直運動情況。對于本次過程,降水主要集中在3日20:00到4日8:00,通過對低空天氣圖的分析可知,在700、850 hPa上都有明顯的低空急流建立和維持,在925 hPa還存在著超低空急流。這些急流基本上分布在40°N~45°N,在低空急流左側(cè)有明顯的氣旋性切變,在700、850、925 hPa上最大風(fēng)速分別達到了26、22、20 m/s,配合在遼寧到吉林中部的切變線,為強降水提供了較強的上升氣流,從而出現(xiàn)較強的輻合上升運動[3]。
3.3 地形抬升作用
低層氣流向東北方向移動,在通化市遇到長白山脈的阻擋,形成了地形輻合抬升,是強降水產(chǎn)生的有利條件。
4 水汽條件分析
4.1 比濕場
暴雨的形成,前提就是要有充足的水汽條件。在東北地區(qū)比濕場可以有效反映當?shù)氐乃麠l件,在850 hPa上,2日20:00到4日8:00通化市中南部的比濕都≥12 g/kg,而在強降水時段2日20:00、3日20:00比濕的最大值都超過了14 g/kg。在上游地區(qū)華北、黃海、渤海等地的比濕都超過了16 g/kg,通過低空西南急流,沿著副高西側(cè)不斷地向通化市輸送水汽,使得本次降水過程可以穩(wěn)定持續(xù)。4日8:00由于副高南退,比濕大值區(qū)也向南移動,降水也開始減弱[4]。
4.2 溫度露點差
整個降水時段內(nèi),850 hPa及以下溫度露點差≤4 ℃,而在強降水時段,2日20:00和3日24:00前后,500、700、850 hPa整層的溫度露點差都較小,這說明通化市上空處于水汽飽和區(qū)內(nèi),空氣濕度較大,濕層較厚,有利于產(chǎn)生強降水。
5 結(jié)論
(1)在副高西側(cè)穩(wěn)定維持的風(fēng)場切變是造成此次暴雨的主要影響系統(tǒng)。
(2)暴雨區(qū)區(qū)位于冷鋒前暖鋒后,有利于暖濕空氣抬升。
(3)本次過程的水汽主要來自黃海和渤海,副高西北側(cè)建立強盛的低空西南急流,為暴雨區(qū)輸送了充足的水汽和潛在的不穩(wěn)定能量。暴雨區(qū)處于高空急流輻散區(qū),低空急流左側(cè),低層輻合、高層輻散,形成較強的上升運動。
(4)通化市西低東高的地形,低空急流受長白山脈的阻擋,加強了空氣抬升作用。
(5)比濕≥12 g/kg可以很好地反映暴雨區(qū)的水汽條件,比濕≥14 g/kg時間與強降水產(chǎn)生時間有較好的對應(yīng)關(guān)系。
(6)溫度露點差≤4 ℃時水汽條件較好,濕層較厚,利于強降水。
6 參考文獻
[1] 孫力,安剛,廉毅,等.夏季東北冷渦持續(xù)性活動及其大氣環(huán)流異常特征的分析[J].氣象學(xué)報,2000,55(6):704-714.
[2] 朱乾根,林錦瑞,壽紹文,等.天氣學(xué)原理和方法[M].3版.北京:氣象出版社,2000:372-374.
[3] 于志明,史有瑜,曹曉霞.唐山地區(qū)一次暴雨天氣過程分析[J].安徽農(nóng)學(xué)通報,2015,21(5):138-139.
[4] 陳金龍.東北地區(qū)致洪暴雨天氣分型及典型過程分析[D].大連:大連理工大學(xué),2015.