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2017年7月興安盟一次降水天氣過程分析

2019-01-08 07:40:52
鄉(xiāng)村科技 2018年30期
關(guān)鍵詞:云系冷渦興安盟

祁 蕾

(興安盟氣象局,內(nèi)蒙古 烏蘭浩特 137400)

1 天氣實(shí)況

2017年7月7 —11日,內(nèi)蒙古自治區(qū)興安盟出現(xiàn)強(qiáng)降水天氣過程,期間伴有短時(shí)強(qiáng)降水、冰雹、雷雨大風(fēng)等強(qiáng)對流天氣。7日08:00至11日08:00,3個(gè)站累積降雨量超過50.0 mm,分別為中旗吐列毛都鎮(zhèn)罕查干55.9 mm、阿爾山五岔溝鎮(zhèn)南溝55.8 mm、中旗吐列毛都54.0 mm。累積降雨量為25.0~50.0 mm的站點(diǎn)有55個(gè),主要分布在中西部地區(qū)。主要降水時(shí)段在7日白天至8日白天。7日11:00左右,降水從南部地區(qū)開始,隨著時(shí)間推移雨帶逐漸向北推進(jìn)。7日白天降水集中在中南部地區(qū),夜間降水集中在中北部地區(qū),8日白天之后則以分散性的雷陣雨天氣為主,9日以后降水強(qiáng)度和范圍明顯減弱。

此過程2個(gè)自動(dòng)站出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水天氣,分別在前旗巴達(dá)仍貴和扎旗巴達(dá)爾胡鎮(zhèn)烏都岱,小時(shí)降水量分別為28.5 mm和23.6 mm。7日至9日午后,共17個(gè)站出現(xiàn)雷雨大風(fēng)天氣,最大風(fēng)速出現(xiàn)在7月9日下午科爾沁右翼中旗新佳木,極大風(fēng)速超過11級,同時(shí)根據(jù)災(zāi)情反饋信息,在9日下午同時(shí)段,新佳木出現(xiàn)冰雹和洪澇災(zāi)害,據(jù)初步統(tǒng)計(jì)農(nóng)田受災(zāi)面積2 866.0 hm2;農(nóng)田成災(zāi)面積1 167.0 hm2,農(nóng)田絕產(chǎn)面積233.0 hm2,共涉及農(nóng)戶1 042戶3 535人,損毀房屋3間。

2 環(huán)流背景分析

2.1 高空形勢分析

500 hPa高度場上,蒙古冷渦生成并發(fā)展,東移帶來的冷空氣南下與偏南氣流帶來的暖濕空氣交匯,降水開始出現(xiàn)。7日08:00,貝加爾湖以西有高空槽存在,在槽的底部45°~50°N、110°~115°E 范圍內(nèi)有一條閉合等高線,中心強(qiáng)度568 dagpm,此時(shí)興安盟受到脊的控制,冷渦呈繼續(xù)發(fā)展的態(tài)勢,向東北方向移動(dòng)并加強(qiáng)。8日08:00,貝加爾湖的槽與冷渦合并,冷渦加深形成兩條閉合等高線,中心強(qiáng)度達(dá)到564 dagpm,興安盟位于高空冷渦前部。9日08:00,低渦中心位于興安盟西北部地區(qū)。10日08:00,低渦減弱成槽,興安盟位于槽的底部,高空槽繼續(xù)減弱東移。11日08:00,基本移出興安盟,降水趨于結(jié)束。此次降水過程與冷渦發(fā)展至消亡的過程基本一致,7日08:00至8日08:00是冷渦發(fā)展過程的主要時(shí)段,也是興安盟的主要降水時(shí)段。8日08:00至10日08:00是冷渦減弱至消亡的過程,興安盟地區(qū)的降水趨于減弱。

2.2 地面形勢分析

海平面氣壓場上,7日08:00蒙古氣旋中心位置在44°~46°N、111°~115°E,中心氣壓為 997.5 hPa。8日08:00氣旋中心加強(qiáng)發(fā)展略向北移,中心氣壓為990 hPa。9日08:00氣旋中心繼續(xù)北移發(fā)展,范圍增大,位置在46°~52°N、115°~120°E,中心氣壓為990 hPa。10日08:00氣旋中心繼續(xù)加強(qiáng)發(fā)展,中心氣壓降至987.5 hPa,興安盟位于低壓底部。11日08:00氣旋中心基本移出興安盟。綜合來看,主要降水時(shí)段(7日08:00至8日20:00),興安盟位于地面氣旋的前部,輻和較為明顯,地面受到偏南氣流的控制,有利于水汽的輸送,9日開始興安盟位于氣旋的底前部或底部,地面風(fēng)向發(fā)生轉(zhuǎn)變,逐漸轉(zhuǎn)為西北氣流控制,興安盟降水趨于結(jié)束。此次降水過程的大值區(qū)與地面氣旋的距離更近,低層水汽和不穩(wěn)定能量積累增多,配合850 hPa和700 hPa位于興安盟中部的暖濕切變線,使得不穩(wěn)定能量得以釋放,產(chǎn)生了此次大范圍的強(qiáng)降水天氣過程。

2.3 中尺度分析

7月8日08 :00,溫度場上低層850 hPa上有暖舌伸向東北地區(qū),興安盟位于冷暖交替的區(qū)域,有利于不穩(wěn)定能量的觸發(fā),產(chǎn)生對流性天氣。興安盟存在暖濕切變線:850 hPa切變線(紅色)的位置比700 hPa切變線位置偏北。從低層風(fēng)向上來看,興安盟有西南風(fēng)和西北風(fēng)的輻合,有利于低層暖濕空氣在興安盟的積累。從低層溫度露點(diǎn)差來看,850 hPa存在濕舌,自東南向西北發(fā)展延伸,興安盟大部地區(qū)水汽條件較好,水汽通道已經(jīng)建立,加之興安嶺地形的阻擋作用,水汽在興安盟積累。與降水實(shí)況比較來看,降水的大值區(qū)位于850 hPa和700 hPa切變線附近,位于暖舌西側(cè)冷暖空氣交匯的地區(qū)。

3 物理?xiàng)l件分析

3.1 水汽條件

從比濕場(圖略)來看,水汽通道得以建立,加之地形的阻擋作用,有利于水汽向興安盟的輸送和積累。7日08:00興安盟水汽條件較好,大部地區(qū)比濕在8 g/kg左右,比濕開始增大。受到大興安嶺南麓的阻擋作用,水汽在興安盟輻合。8日08:00興安盟存在水汽的大值區(qū),主要位于興安盟中西部地區(qū),與降水大值區(qū)基本一致,比濕最大可達(dá)16 g/kg。9日08:00至10日08:00,降水逐漸減弱,水汽條件轉(zhuǎn)差,比濕在10 g/kg左右,以分散性降水為主。

3.2 動(dòng)力條件

從散度場來看(見圖1),7日20:00興安盟大部地區(qū)低層輻合,輻合較強(qiáng),中心位置位于興安盟西北部。8日08:00低層輻合中心東南移動(dòng),興安盟大部地區(qū)輻合減弱,低層輻合有利于水汽的積累。從垂直速度場來看(見圖1),7日20:00興安盟大部以上升運(yùn)動(dòng)為主,上升運(yùn)動(dòng)中心區(qū)域位于阿爾山附近。8日08:00上升運(yùn)動(dòng)減弱,興安盟西部出現(xiàn)下沉運(yùn)動(dòng)。綜合來看,在主要降水時(shí)段(7日08:00至8日20:00)低層輻合中心和上升運(yùn)動(dòng)中心與降水大值區(qū)域略有差異,出現(xiàn)這種情況主要是受到地形的作用:興安盟呈現(xiàn)西北高東南低的態(tài)勢,偏南氣流帶來的能量和水汽在大興安嶺南麓堆積并釋放,在興安盟中部地區(qū)產(chǎn)生較強(qiáng)的降水天氣。

圖1 2017年7月7日08:00至8日20:00 500 hPa散度場和垂直速度場

3.3 熱力不穩(wěn)定條件

從850 hPa假相當(dāng)位溫場(見圖2)來看,7日20:00有一高能舌由東南向西北伸向興安盟。8日08:00高能舌繼續(xù)向西北方向加強(qiáng)發(fā)展,范圍有所擴(kuò)大,假相當(dāng)位溫大值區(qū)西北上移至興安盟偏東地區(qū),中心值為76℃。從850 hPa的Ki指數(shù)(見圖2)來看,在主要降水時(shí)段(7日08:00至8日20:00)全盟大部地區(qū)Ki指數(shù)在40 ℃以上。綜合來看,前期不穩(wěn)定能量不斷積累,隨著降水的產(chǎn)生,不穩(wěn)定能量得以釋放,到了9日08:00高能舌和Ki指數(shù)均減?。?]。

圖2 2017年7月7日08:00至8日20:00假相當(dāng)位溫和Ki指數(shù)

4 衛(wèi)星云圖分析

從可見光云圖(圖略)來看,7日14:00渦旋云系已經(jīng)形成。14:00—17:00渦旋云系東移發(fā)展,范圍逐漸擴(kuò)大。興安盟位于渦旋云系的東北象,受到偏東氣流的控制。到了8日14:00,興安盟位于該渦旋云系的前部,該云系的渦旋特征更為清晰、明顯。興安盟受到西南氣流和東南氣流的共同作用,降水的對流性更加明顯。9—10日,興安盟仍受到渦旋云系的影響,出現(xiàn)分布不均的陣性降水天氣[2]。

5 預(yù)報(bào)服務(wù)及應(yīng)急響應(yīng)情況

針對本次強(qiáng)降水天氣過程,7月6日興安盟氣象臺發(fā)布了明顯降水天氣重要天氣報(bào)告:受降水云系影響,預(yù)計(jì)從6日夜間開始到9日興安盟大部分地區(qū)將出現(xiàn)明顯降雨,較強(qiáng)降雨主要集中在7—8日。雨量一般為20.0~30.0 mm,部分地區(qū)為40.0~60.0 mm,局部地區(qū)可超過70.0 mm。此次降雨過程可能伴有雷電、冰雹、短時(shí)強(qiáng)降水等強(qiáng)對流天氣。7月7日發(fā)布大到暴雨天重要天氣報(bào)告:預(yù)計(jì)從7日午后開始到9日興安盟大部地區(qū)將出現(xiàn)大到暴雨天氣,較強(qiáng)降雨主要集中在7日午后到夜間。大部分地區(qū)雨量為30.0~60.0 mm,局部地區(qū)可超過70.0 mm。7月7日10:00發(fā)布暴雨藍(lán)色預(yù)警:預(yù)計(jì)7月7日14:00至8日14:00,中旗中北部、突泉中西部、前旗中西部地區(qū)有暴雨(50.0~80.0 mm);上述部分地區(qū)有短時(shí)強(qiáng)降水,局地伴有雷暴大風(fēng)、冰雹等強(qiáng)對流天氣,最大小時(shí)降雨量20.0~40.0 mm。根據(jù)氣象臺預(yù)報(bào),7月7日11:20興安盟氣象局啟動(dòng)重大氣象災(zāi)害(暴雨)Ⅳ級應(yīng)急響應(yīng),要求盟局辦公室、業(yè)務(wù)科、氣象臺、人影中心、信息保障中心、后勤服務(wù)中心以及各旗、縣、市氣象局立即進(jìn)入應(yīng)急響應(yīng)狀態(tài)。本次強(qiáng)降水過程,氣象臺共發(fā)布重要天氣報(bào)告3期、暴雨藍(lán)色預(yù)警1期、雨情公報(bào)5期、災(zāi)情快報(bào)1期。

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