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哈密地區(qū)北部一次暴雨天氣分析

2018-04-25 10:57張科
農(nóng)業(yè)與技術(shù) 2018年5期
關(guān)鍵詞:急流暴雨

張科

摘 要:利用MICAPS資料,對(duì)2016年5月19—20日巴里坤暴雨天氣進(jìn)行了分析,就高空環(huán)流形勢(shì)、高低層急流及物理量場(chǎng)進(jìn)行分析,結(jié)果表明:此次暴雨是由高空低渦造成的,高低空急流對(duì)氣流的上升和水汽的輸送有明顯作用。

關(guān)鍵詞:暴雨;急流;物理量場(chǎng)分析

中圖分類(lèi)號(hào):P429 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20180532058

1 天氣實(shí)況及災(zāi)情概述

2016年5月19—20日,哈密地區(qū)普遍出現(xiàn)降水天氣,主要降水區(qū)域位于巴里坤及沿天山一帶,巴里坤及19個(gè)區(qū)域氣象站點(diǎn)出現(xiàn)暴雨,其中軍馬場(chǎng)一連累積過(guò)程降水量達(dá)88.8mm,為近年來(lái)少見(jiàn)。降水時(shí)段主要集中在19日夜間。

受強(qiáng)降水影響,蘭新鐵路沿線(xiàn)多處遭遇洪水沖擊,造成鐵路中斷運(yùn)行,旅客列車(chē)在沿途車(chē)站滯留6趟;哈密地區(qū)4個(gè)鄉(xiāng)、鎮(zhèn)出現(xiàn)洪水,受災(zāi)人口1200人,房屋受損1034間(444戶(hù)),晾房受損270座,果木受災(zāi)309hm2,死亡大牲畜40頭,農(nóng)作物受災(zāi)354hm2,造成直接經(jīng)濟(jì)損失6214萬(wàn)元。

2 環(huán)流背景及天氣系統(tǒng)分析

2.1 高空環(huán)流形勢(shì)

500hPa,17日20:00烏拉爾山南部至里海有一切斷低渦,低渦底前分裂短波位于中亞一帶,新疆受西西伯利亞脊控制。18日20:00,低渦東移南壓,巴湖至中亞一帶長(zhǎng)脊并與西西伯利亞脊反氣旋式打通,其前底部分裂短波槽并東移進(jìn)入新疆西部。哈密受一弱脊控制。19日20:00,槽脊系統(tǒng)繼續(xù)東移,影響新疆西部短波槽加強(qiáng)東移,并在新疆中東部切渦,哈密受低渦前強(qiáng)的西南氣流控制,該低渦于夜間進(jìn)入哈密,至20日08:00哈密都受該低渦影響,低渦中心主要位于哈密北部(圖1),此期間巴里坤出現(xiàn)強(qiáng)降水天氣。此次降水是由中亞低槽在東移過(guò)程中不斷加強(qiáng),并在新疆中東部切渦東移,造成巴里坤及沿天山帶出現(xiàn)強(qiáng)降水。

2.2 高低空急流

18日200hpa高空在天山山區(qū)南部出現(xiàn)西風(fēng)急流,最大風(fēng)速軸線(xiàn)位于天山中部,中心風(fēng)速34m/s。l9日08:00,急流軸位于新疆中部—哈密南部上空,急流中心風(fēng)速最大為38m/s,巴里坤位于急流出口區(qū)(圖2),強(qiáng)的高空急流使得中低層上升運(yùn)動(dòng)增強(qiáng),也是造成高空輻散的主要原因。

低空急流加強(qiáng)了水汽的輻合和集中,有利于對(duì)暴雨的產(chǎn)生。通過(guò)分析850 hPa環(huán)流場(chǎng)發(fā)現(xiàn): 18—19日,甘肅西北部出現(xiàn)了一股低空偏東風(fēng)急流,急流風(fēng)速由18日的2~8 m/s之間增加到19日的12~22 m/s,哈密北部風(fēng)速由2 m/s的東南風(fēng)轉(zhuǎn)為6 m/s的西北風(fēng),風(fēng)場(chǎng)由風(fēng)向輻合轉(zhuǎn)為暖式切變,且風(fēng)向隨高度的增加呈現(xiàn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn),有明顯的輻合并有增強(qiáng)的趨勢(shì)。高層輻散、低層輻合的高低空配置,使水汽、能量和動(dòng)量集中于哈密北部及沿天山一帶上空,從而有利于巴里坤暴雨的形成。

2.3 云圖的演變

18日20:00,中亞低槽云系結(jié)構(gòu)比較松散,主要分布在北疆大部及南疆東南部,位于南疆東南部的云帶向東北方向移動(dòng),在移動(dòng)過(guò)程中逐漸加厚,19日08:00,北疆云系主體位于昌吉東北部,南疆主體云系位于若羌一鐵干里克一帶,南北疆兩支云系在東移過(guò)程中匯合進(jìn)入哈密西部,造成巴里坤小量的降水。21:00,云系主體進(jìn)入哈密地區(qū)上空并向東北方向移動(dòng),并逐漸增強(qiáng)并加厚,巴里坤在此時(shí)段出現(xiàn)大降水。20日08:00后,云系主體減弱并逐漸消散,繼續(xù)東移動(dòng)進(jìn)入蒙古境內(nèi),巴里坤已無(wú)明顯降水,降水天氣過(guò)程基本結(jié)束。

3 物理量場(chǎng)分析

3.1 相對(duì)濕度

由700 hPa相對(duì)濕度圖(圖3)可以看出,19日08:00,有一高濕區(qū)位于昌吉東部,并逐漸東移,濕度場(chǎng)恰好對(duì)應(yīng)了形勢(shì)場(chǎng)上的短波槽,19日20:00,高濕區(qū)移到我區(qū)北部,范圍擴(kuò)大,十分有利于我區(qū)北部的降水,20日08:00以后,濕度大值中心移出我區(qū)。這個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程與降水實(shí)況完全吻合。

3.2 水汽通量散度

分析700hpa水汽通量散度場(chǎng)發(fā)現(xiàn):19日08:00,水汽通量散度的輻合中心位于沿天山及庫(kù)米什一帶,

為-12.9g/(cm2·hPa·s),哈密北部巴里坤為-9.7g/(cm2·hPa·s),

巴里坤此時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)降水,隨時(shí)間的推移,水汽通量散度加強(qiáng),19日20:00,巴里坤的負(fù)值增強(qiáng)為-29.4g/(cm2·hPa·s)

(圖4),中心略偏北,水汽輻合上升的速度明顯加強(qiáng),此時(shí),500hpa高度上,水汽通量散度由19日08:00的負(fù)值-3.9 g/(cm2·hPa·s)轉(zhuǎn)變?yōu)?9日20:00的正值13.1 g/(cm2·hPa·s),這樣,高層輻散下沉的強(qiáng)抽吸作用,加速了低層水汽的輻合上升,進(jìn)一步為巴里坤的暴雨的形成提供了水汽和動(dòng)力條件。

3.3 垂直速度

從垂直速度場(chǎng)顯示,19日14:00哈密地區(qū)上空高低層都為明顯的上升運(yùn)動(dòng)區(qū),700 hPa垂直速度為-24×103 hPa·s-1,500 hPa垂直運(yùn)動(dòng)的大值區(qū)位于哈密西北部,上升區(qū)域較70hpa明顯增大,中心垂直速度達(dá)-42×103 hPa·s-1,到20日05:00 700 hPa的垂直速度達(dá)到最大,之后開(kāi)始逐漸減小,11:00,哈密地區(qū)上空個(gè)層垂直速度開(kāi)始減小,轉(zhuǎn)為下沉氣流。從低層到高層均為輻合上升運(yùn)動(dòng),使得水汽的迅速集中,為暴雨的產(chǎn)生提供了動(dòng)力條件。

4 小結(jié)

此次巴里坤暴雨是由巴爾喀什湖至中亞短波在東移過(guò)程中產(chǎn)生的;哈密上空從高層到低層均有急流出現(xiàn),為這次大降水的產(chǎn)生提供了充分的動(dòng)力和水汽條件。

水汽來(lái)源主要為2支:自西向東移動(dòng)過(guò)程中低值系統(tǒng)本身攜帶的水汽;阿拉伯海和孟加拉灣經(jīng)由青藏高原進(jìn)入新疆盆地西南氣流輸送上來(lái)的水汽,在哈密地區(qū)匯合共同影響天氣。

相對(duì)濕度、水汽通量散度及垂直速度等數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品,對(duì)暴雨過(guò)程中物理量的變化趨勢(shì)有較好的反映,訂正后可作為此類(lèi)天氣預(yù)報(bào)的指標(biāo)。

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