田瑤,冉仙果,張祝,陳超
貴州銅仁一次特大暴雨過程天氣分析
田瑤1,冉仙果2,張祝1,陳超1
(1.銅仁市氣象局,貴州 銅仁 554300;2.沿河縣氣象局,貴州 銅仁 565300)
2016-07-19白天到夜間銅仁市中部一線出現(xiàn)區(qū)域性大暴雨到特大暴雨,強降雨時段集中,持續(xù)時間短,降水強度大,使得銅仁市中部區(qū)縣受災(zāi)嚴重。通過對地面自動氣象站觀測資料及micaps資料等分析表明,500 hPa中高緯為多槽脊形勢,且有東移的高空槽帶動冷空氣南下影響,配合中低空切變及低空急流,地面冷空氣觸發(fā)抬升作用下,產(chǎn)生了銅仁自西向東的大暴雨的天氣過程;自南海到廣西、湖南一帶建立起一條明顯水汽輸送帶,使得南海水汽得以不斷輸送到貴州省東部,而水汽通量散度表現(xiàn)為強的水汽輻合為降水的形成提供了良好的水汽條件;銅仁境內(nèi)的強烈上升運動,為暴雨的形成提供了必要的動力條件。
暴雨;物理量;動力條件;水汽條件
暴雨是貴州嚴重的災(zāi)害性天氣之一,常常對國民經(jīng)濟和人民生命財產(chǎn)造成重大損失。長期以來暴雨一直是氣象工作者研究的重要課題之一[1]。暴雨是貴州汛期面臨最為嚴重的氣象災(zāi)害之一,常伴隨洪澇災(zāi)害以及泥石流、山體滑坡等次生災(zāi)害,所以,對于暴雨的研究顯得尤為重要,但由于銅仁市處于云貴高原向湘西丘陵過渡的斜坡地帶,西北高,東南低,處于中低緯地區(qū),地形復(fù)雜,對于局地的強對流天氣引起的暴雨研究相對較少。近些年來,很多氣象工作者通過各種統(tǒng)計分析和數(shù)值模擬解釋暴雨發(fā)生的物理機制[2-4]。
2016-07-19白天到夜間銅仁市發(fā)生了大暴雨過程,當(dāng)?shù)貐^(qū)縣受災(zāi)嚴重,本文利用地面自動氣象站觀測資料、micaps資料等,從水汽條件、動力條件、熱力條件等角度來分析這次暴雨過程,以期為區(qū)域性大暴雨的產(chǎn)生條件有一定的指示意義。
2016-07-19T12:00—2016-07-20T08:00,銅仁市中部一線出現(xiàn)暴雨到大暴雨,思南、印江及江口出現(xiàn)特大暴雨共12站,最大降雨量出現(xiàn)在思南邱兒巖地災(zāi)點348 mm,大暴雨55站,集中在銅仁市中部一線;中部以北出現(xiàn)暴雨85站。強降雨主要集中在思南、印江、江口、碧江北部、松桃等地。此次強降雨造成印江、思南、江口等地不同程度受災(zāi),共計受災(zāi)人口269 880人,緊急安置轉(zhuǎn)移7 050人,急需救助2 266人,死亡5人,受傷5人,失蹤1人,經(jīng)濟損失9 828萬元。
2016-07-19T08:00的500 hPa上(圖略),中高緯為兩槽一脊的形勢,低槽位于四川東南部地區(qū),槽后有溫度槽,副高588線位于華南沿海一線,銅仁市處于低槽前;700 hPa上,在廣西—湖南一線存在急流,銅仁市位于急流左側(cè),切變線位于四川東南部邊緣地區(qū);850 hPa上,廣西北部—湖南西部急流,切變線位于四川東南部邊緣地區(qū);地面圖低壓中心位于貴州北部。
2016-07-19T20:00高空及地面形勢場如圖1所示, 500 hPa上,高空槽位于銅仁市,副高588線位于中國東南沿海一線,銅仁市受偏西南氣流影響;700 hPa上,貴州中南部急流維持,切變位于貴州北部,銅仁市受偏南氣流影響; 850 hPa上,廣西北部—湖南西部急流維持,切變位于貴州北部;地面上,低壓中心位于甘肅一帶。
圖1 2016-07-20T20:00高空及地面形勢場
2016-07-20T08:00(圖略),500 hPa上,高空槽位于湖南西部,銅仁市受槽低偏西北氣流影響;700 hPa上,急流略微東移北抬,切變位于重慶湖南一帶;850 hPa上,切變長江中下游一線,急流位于廣西—湖南,銅仁市位于急流左側(cè);地面低壓位于甘肅一帶。
暴雨的產(chǎn)生需要本地上空有大量的水汽和源源不斷的水汽輸送。2016-07-19T08:00—2016-07-20T08:00,銅仁市850 hPa的比濕都維持在18 g/kg以上,700 hPa的比濕在2016-07-19T08:00達到了13 g/kg,說明2016-07-19T20:00的水汽最為深厚。另外,從水汽通量散度場(圖略)也可以看出,低層水汽在銅仁市輻合,高層輻散,有很明顯的抽吸作用。這些都為暴雨天氣的形成提供了良好的水汽條件。
銅仁位于貴陽與懷化兩探空站之間,因此選取貴陽和懷化探空資料特征變化來進行診斷分析。分析2016-07-19—20各特征物理量參數(shù)值,暴雨前2016-07-19T08:00貴陽和懷化K指數(shù)分別為43 ℃和41 ℃,說明兩站周圍上空的大氣處于對流性不穩(wěn)定狀態(tài)。2016-07-19T20:00貴陽和懷化K指數(shù)為43 ℃和42 ℃,沙氏指數(shù)分別為-3.23和-2.88,大氣仍然處于不穩(wěn)定狀態(tài);貴陽CAPE為1 287,有能量條件。2016-07-20T08:00貴陽CAPE為840,對流不穩(wěn)定能量得到了釋放,對流性暴雨天氣也隨之減弱。
垂直運動在天氣變化中有重要作用,與大氣中的凝結(jié)和降水過程有密切聯(lián)系。在上升過程中,大氣中不穩(wěn)定能量,特別是凝結(jié)潛熱得以釋放出來,從而形成對流性天氣;垂直運動造成的水汽、熱量、動量等物理量的垂直輸送,對天氣系統(tǒng)的發(fā)展有很明顯的反饋作用。2016-07-19T08:00的 700 hPa、850 hPa各層的垂直速度分布如圖2所示,2016-07-19T08:00,700 hPa如圖2(a),除貴州南部邊緣外,全省大部分地區(qū)為垂直速度上升區(qū),大值區(qū)位于省北部,銅仁市的垂直速度為-3.5×10-2~-2.0×10-2hPa/s,850 hPa如圖2(b),全省處于垂直速度上升運動區(qū),大值區(qū)在省北部,銅仁市的垂直速度在-2.0×10-2~-1.5×10-2hPa/s之間。從中低層垂直速度場上看,銅仁市上空均處于強烈的垂直運動上升區(qū)。
從系統(tǒng)配置來看,500 hPa中高緯為多槽脊形勢,且有東移的高空槽帶動冷空氣南下影響,配合中低空切變及低空急流,地面冷空氣觸發(fā)抬升作用下,產(chǎn)生了銅仁自西向東的暴雨的天氣過程。
從水汽條件來看,自南海到廣西、湖南一帶建立起一條明顯水汽輸送帶,使得南海水汽得以不斷輸送到貴州省東部,而水汽通量散度表現(xiàn)為強的水汽輻合為降水的形成提供了良好的水汽條件。
從垂直速度場看,銅仁境內(nèi)的強烈上升運動,為暴雨的形成提供了必要的動力條件。
圖2 2016-07-19T08:00垂直速度場
[1]陳習(xí)倫,何依遙,譚猛,等.貴州省2011-05-11暴雨天氣過程分析[J].貴州氣象,2012,36(3):19-23.
[2]郭虎,季崇萍,張琳娜,等.北京地區(qū)2004 -07-10局地暴雨過程中的波動分析[J].大氣科學(xué),2006(4):703-711.
[3]張文軍,李建.對甘肅酒泉一次暴雨的數(shù)值模擬和診斷分析[J].干旱氣象,2012(1):100-106.
[4]杜瑜,李黔進,趙顯武,等.貴州省普安縣一次暴雨天氣過程初步分析[J].貴州氣象,2008(4):20-21.
P458
A
10.15913/j.cnki.kjycx.2020.08.033
2095-6835(2020)08-0081-02
〔編輯:張思楠〕