于躍+畢明林+李書君
摘要:受華北氣旋影響,2016年7月24日20時(shí)~26日6時(shí)朝陽市大部分地區(qū)降大雨,局部地區(qū)有暴雨到大暴雨。這次大到暴雨的天氣過程是由于西南渦與西風(fēng)槽結(jié)合,配合華北氣旋東移北上造成的,同時(shí)副高的穩(wěn)定與加強(qiáng)及低空急流的建立輸送了大量暖濕氣流,也為本次降水提供了充足條件。高空前傾槽的結(jié)構(gòu)加大了大氣的垂直不穩(wěn)定,是引起強(qiáng)對(duì)流的主要原因之一。
關(guān)鍵詞:華北氣旋;暴雨;低空急流;垂直不穩(wěn)定
中圖分類號(hào): P458 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A DOI編號(hào): 10.14025/j.cnki.jlny.2017.16.047
1天氣實(shí)況
受華北氣旋影響,7月24日20時(shí)~26日6時(shí)朝陽市大部分地區(qū)降大雨,局部地區(qū)有暴雨到大暴雨,平均降水量為51.9毫米。降水量超過100毫米(大暴雨)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有4個(gè),超過50毫米(暴雨)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有70個(gè),超過25毫米(大雨)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有125個(gè)。最大降水量出現(xiàn)在凌源市河坎子為143.9毫米。其次為北票市涼水河104.4毫米、凌源市佛爺洞103.2毫米、北票市常河營102.4毫米。其他各地降水量最大的地方分別為:朝陽縣六家子93.3毫米,喀左縣水泉89.0毫米,建平縣老官地84.4毫米,雙塔區(qū)長寶71.2毫米,龍城區(qū)召都巴63.7毫米。具體降水量見圖1。
2服務(wù)情況
朝陽市氣象臺(tái)結(jié)合天氣實(shí)況及當(dāng)下環(huán)流背景,認(rèn)真分析本次天氣過程形勢,得出預(yù)報(bào)結(jié)論:預(yù)計(jì)24日夜間至25日夜間,朝陽大部分地區(qū)將出現(xiàn)大雨(30~50毫米),局部暴雨(50~100毫米)。主要降水時(shí)段為25日白天。降水期間容易伴有短時(shí)強(qiáng)降水(最大小時(shí)雨強(qiáng)30~50毫米)、雷暴大風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣。并在23日下午制作發(fā)布《25日我市將出現(xiàn)大雨,局部暴雨天氣》重要天氣報(bào)告一期、24日啟動(dòng)氣象災(zāi)害(暴雨)Ⅳ級(jí)應(yīng)急響應(yīng)命令、25日啟動(dòng)氣象災(zāi)害(暴雨)Ⅱ級(jí)應(yīng)急響應(yīng)命令,密切關(guān)注天氣變化,及時(shí)發(fā)布預(yù)報(bào)預(yù)警信息,加強(qiáng)向當(dāng)?shù)卣膮R報(bào),全面做好各項(xiàng)服務(wù)工作。整個(gè)降水過程期間共發(fā)布預(yù)警信號(hào)24期(自制7期,轉(zhuǎn)發(fā)省局預(yù)警信號(hào)17期),包括雷電黃色預(yù)警6期、暴雨橙色預(yù)警9期、地質(zhì)災(zāi)害3級(jí)預(yù)警4期、雷電橙色預(yù)警2期、雷雨大風(fēng)藍(lán)色預(yù)警1期、暴雨黃色預(yù)警2期。通過傳真、一鍵式、Notes、國家突發(fā)網(wǎng)、FTP、網(wǎng)站、郵箱、微博等多種方式提醒政府及相關(guān)部門組織人員,對(duì)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)和危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行巡查,加強(qiáng)監(jiān)測,做好防范地質(zhì)災(zāi)害準(zhǔn)備,提醒廣大市民做好強(qiáng)對(duì)流天氣的防范工作。7月25日制作發(fā)布朝陽決策氣象信息《7月24日夜間降水實(shí)況及未來3天天氣預(yù)報(bào)》;制作發(fā)布24日20時(shí)~25日8時(shí)雨情決策信息一期、過程結(jié)束后立即制作發(fā)布24日20時(shí)~26日6時(shí)雨情決策信息一期,同時(shí)在整個(gè)降水過程中,朝陽市氣象臺(tái)每隔1小時(shí)對(duì)外發(fā)布一次當(dāng)前降水實(shí)況,保證上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)、政府相關(guān)部門及公眾實(shí)時(shí)掌握本次降水實(shí)況。
3形勢分析
從24日20時(shí)(圖2)上分析,在內(nèi)蒙古以東地區(qū)有一低渦,配合副熱帶高壓和大陸高壓疊加的阻塞高壓。同時(shí)從河套地區(qū)到四川盆地有南北兩短波槽配合。對(duì)應(yīng)850hPa,河套以東地區(qū)有一西南渦生成,強(qiáng)度為148hPa,正處于500hPa南支槽前,有利于西南渦發(fā)展北上。
25日08時(shí)(圖3),西南渦移動(dòng)到遼寧西部地區(qū),與河套地區(qū)的冷空氣匯合,強(qiáng)度加強(qiáng),降水區(qū)在西南渦的前部,同時(shí)遼西地區(qū)有明顯的西南風(fēng)急流建立發(fā)展,急流中心風(fēng)速達(dá)到16~20m/s,并有暖濕舌配合,低空急流的生成和加強(qiáng)為降雨區(qū)輸送了大量的水汽和能量。同時(shí)副高588hPa線北跳,達(dá)到北緯40度以北地區(qū),東西脊線在北緯30度左右。
高空明顯的北槽南渦系統(tǒng),在地面圖上對(duì)應(yīng)華北氣旋,并且沿著高空的引導(dǎo)氣流北上。25日14時(shí)(圖4),氣旋繼續(xù)加深發(fā)展,最大強(qiáng)中心接近遼西地區(qū)為1002.5hPa,此時(shí)氣旋中心的雨強(qiáng)加大。26日8時(shí)(圖5),受到西風(fēng)帶冷空氣的影響,副高南落西伸,中緯度地區(qū)環(huán)流變平,高空渦槽迅速東移北抬,地面氣旋隨之減弱東移入海,遼寧地區(qū)雨強(qiáng)減弱。
4強(qiáng)對(duì)流發(fā)展原因分析
從高空圖(圖6)分析可以看出:25日8時(shí)700hPa和850hPa的槽線(切變線)均落后于500hPa2~3個(gè)經(jīng)距,這種前傾槽結(jié)構(gòu)加大了大氣的垂直不穩(wěn)定,是引起對(duì)流天氣的主要原因。至26日20時(shí),遼寧地區(qū)三層槽線減弱并逐漸重合,降水結(jié)束。從中尺度分析(圖7)看出,遼寧地區(qū)主要受高空槽前西南氣流影響,大氣層結(jié)不穩(wěn)定。整層大氣相對(duì)濕度較大,水汽條件較好。低層850hpa的切變影西部地區(qū),有對(duì)流觸發(fā)條件。同時(shí)垂直風(fēng)切變較小,不利于風(fēng)暴的組織和建立。得出結(jié)論:25日白天遼西地區(qū)存在強(qiáng)對(duì)流天氣,以短時(shí)強(qiáng)降水為主。
5診斷分析
采用700hPa水汽通量代表水汽輸送條件,在這次大到暴雨降水過程中,前期降水發(fā)生時(shí)段,中低層的水汽條件是相當(dāng)充分的。降水開始前24小時(shí),850~700hpa在河套以東地區(qū)一直存在東北西南走向的舌狀區(qū),與700hPa急流軸線走向一致,此時(shí)遼西地區(qū)位于水汽通量大值區(qū)的前部,最強(qiáng)中心在河套以東地區(qū),最強(qiáng)中心(圖略)為28g/(s°hPa°cm),是隨著高度減弱的,主要集中在700hPa以下。25日08時(shí)水汽通量中心移動(dòng)至遼西地區(qū),強(qiáng)度略減弱,為20 g/(s°hPa°cm),水汽通量伸向遼寧北部,利于水汽向遼寧大部輸送。
大氣中有充足的水汽,還必須有水汽冷卻凝結(jié)條件,才能形成降水。大尺度的上升運(yùn)動(dòng)是發(fā)生的重要環(huán)境物理?xiàng)l件,能把底層的水汽迅速向上輸送,同時(shí)也會(huì)引起熱量、動(dòng)量、渦度等物理量的垂直輸送,對(duì)天氣系統(tǒng)的發(fā)生發(fā)展起到重要作用。對(duì)垂直速度進(jìn)行分析(圖略),700hPa垂直速度中心一直在850hPa西南渦的東北側(cè)的暖切變上,與700hPa水汽通量最大值區(qū)相對(duì)應(yīng)。25日2時(shí)遼西位于垂直上升運(yùn)動(dòng)區(qū),最強(qiáng)中心位于凌源喀左地區(qū)為-18x10-3hPa/s。
作者簡介:于躍,本科學(xué)歷,助理工程師,研究方向:中、短期天氣氣候預(yù)測,農(nóng)業(yè)氣象。