林藝妹,陳志泉
(1.安溪縣氣象局,福建 安溪 362400;2.石獅市氣象局,福建 石獅 362700)
泉州市地處福建省東南部,地理坐標(biāo)為東經(jīng)117°34′~119°05′及北緯24°22′~25°56′,其東望臺灣寶島,南鄰廈門,北靠福州,全市總面積為11 015 km2,境內(nèi)山巒起伏,包括河谷、盆地、丘陵等多種地貌類型,總體地勢呈西北高東南低的傾斜趨勢。泉州市地處低緯度地區(qū),隸屬于亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū),境內(nèi)氣候條件優(yōu)越且氣候資源較為豐富,為當(dāng)?shù)孛癖娂敖?jīng)濟發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。暴雨洪澇災(zāi)害作為危害性較大的氣象災(zāi)害之一,由此對福建的影響更為突出。由于泉州市人口密集、經(jīng)濟總量大、經(jīng)濟活躍,一旦發(fā)生暴雨洪澇災(zāi)害將會對泉州市的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟發(fā)展等產(chǎn)生嚴重影響。2019年5月15日—18日泉州市發(fā)生持續(xù)性的強降水天氣過程,本文以本次過程為例,重點探討了此次暴雨天氣過程的形成原因,以期能夠為準(zhǔn)確預(yù)報預(yù)警此類暴雨天氣過程,并做好防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)工作,進而保障當(dāng)?shù)孛癖娚敭a(chǎn)安全等提供一定的借鑒與參考。
受低層切變與地面倒槽的影響,自2019年5月15日起福建泉州市出現(xiàn)大范圍的強降水天氣過程,其中德化、安溪、南安、永春等地區(qū)出現(xiàn)暴雨至大暴雨天氣過程。對5月15日20時—18日18時的累積降水量進行統(tǒng)計得出,降水量在50 mm以上的站點有221個,降水量在100 mm以上的站點有109個,其中德化湯頭鄉(xiāng)的累積降水量最大,為206.3 mm。本次暴雨天氣過程表現(xiàn)出局地性強、強度大、影響嚴重等特點,而且暴雨過程發(fā)生時還伴隨有閃電、大風(fēng)等強對流天氣過程。
據(jù)統(tǒng)計,截至9月18日10時,泉州市一共有5個縣一共31個鄉(xiāng)鎮(zhèn)不同程度受災(zāi),受災(zāi)人口達到2 293人,有2 192人得到緊急轉(zhuǎn)移(其中安溪縣958人,德化縣687人,南安市220人,洛江區(qū)165人,鯉城區(qū)113人,豐澤區(qū)49人),本次暴雨災(zāi)害造成泉州市直接經(jīng)濟損失高達1 583.5×104元(安溪縣621×104元,南安市500×104元,德化縣461×104元,鯉城區(qū)1.5×104元),其中水利設(shè)施造成的直接經(jīng)濟損失為329×104元,農(nóng)林牧漁業(yè)造成的經(jīng)濟損失為40×104元,工業(yè)交通運輸業(yè)造成的經(jīng)濟損失達到111×104元。
有利的高空環(huán)流形勢是暴雨天氣過程發(fā)生與發(fā)展的一項重要因素。由500 hPa環(huán)流形勢可見,本次暴雨天氣過程發(fā)生時,高空槽位于偏北位置處,泉州市位于槽底且波動相對比較弱,15日8時西風(fēng)短波槽出現(xiàn)在福建西北部地區(qū),在槽后西北氣流的引導(dǎo)作用下,低層冷空氣逐漸向南部方向移動,之后與低層南支槽前的西南暖濕氣流相互疊加,導(dǎo)致冷暖氣流在泉州市發(fā)生交匯,進而引發(fā)了泉州市的本次暴雨天氣過程。
就低層配置而言,5月15日8時850 hPa切變出現(xiàn)在福建-江西南部-廣東東部等地區(qū),此時暴雨天氣過程還未開始;之后低層切變逐漸東移南壓,切變南部的西南氣流逐漸影響與控制泉州市,而且在該地區(qū)還出現(xiàn)風(fēng)向與風(fēng)速輻合,與此同時上升運動明顯增強。此時受到冷空氣觸發(fā)作用的影響,導(dǎo)致泉州市自20時起開始出現(xiàn)對流天氣過程;隨著低層切變逐漸南壓,泉州市降雨強度明顯增強;之后隨著低層切變南壓過境,該地區(qū)降雨天氣過程逐漸趨于減弱。
由地面形勢可見,降水發(fā)生時廣東至福建中部地區(qū)受到地面倒槽的影響,泉州市位于鋒前暖區(qū),溫濕度明顯增強,隨著不穩(wěn)定能量的大量積聚,該地區(qū)不穩(wěn)定性明顯增強。之后冷高壓逐漸東移南壓,在此過程中不穩(wěn)定能量逐漸得以釋放。受到鋒面抬升等作用的影響,泉州市降雨強度明顯增強。
高層輻散、低層輻合的配置是引發(fā)大氣上升運動的一個主要原因。就散度場而言,15日8時泉州市上空200 hPa位置處的散度值位于0~1×10-5s-1,850 hPa位置處輻合中心出現(xiàn)在廣東東部海面上,泉州上空的散度值位于-3×10-5~-1×10-5s-1;到該日17日14時泉州市高空200 hPa位置處依然表現(xiàn)為輻散場,而低空850 hPa輻合區(qū)則逐漸北移,同時散度值也有所減??;到18日08時低層850 hPa位置處的輻合明顯減弱,暴雨過程發(fā)生中泉州市上空均維持高層輻散、低層輻合的高低空配置,為暴雨過程的持續(xù)與發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。
持續(xù)不間斷的水汽供應(yīng)是暴雨天氣過程發(fā)生與發(fā)展中必不可少的一項重要條件,通常情況下水汽含量多聚集在700 hPa位置以下,低層水汽通量輻合是發(fā)生水汽輻合的一項重要原因。
5月15日8時,在暴雨天氣過程發(fā)生之前,低層濕度大值區(qū)出現(xiàn)在臺灣上空,此時925 hPa位置處的水汽通量散度值位于-24×107~-12×107g/(cm2·hPa·s);降雨天氣過程發(fā)生時,水汽通量散度中心逐漸向西部方向移動且南壓,到20時925 hPa位置處水汽通量中心逐漸移動到泉州市上空,與此同時水汽輻合明顯增強,中心軸線呈現(xiàn)出東北-西南走向,自南海至臺灣海峽建立的水汽通道為本次暴雨天氣過程提供了有利的水汽條件,源源不斷的水汽輸送有利于暴雨天氣過程的發(fā)生與發(fā)展。
暴雨發(fā)生過程中沿泉州市中部地區(qū)做水汽通量散度剖面圖,可見,在暴雨集中時間段內(nèi)泉州市700 hPa以下區(qū)域表現(xiàn)出較為明顯的水汽通量輻合,低層強烈的水汽輻合,再加上高層水汽輻散的散度場配置,不僅為低層暖濕空氣上升凝結(jié)釋放潛熱創(chuàng)造了有利條件,還對產(chǎn)生降雨天氣過程形成了一定的正反饋作用。
低層切變、冷空氣南下與地面倒槽是本次暴雨天氣過程的主要影響系統(tǒng),切變輻合抬升與強冷空氣對暴雨天氣過程具有一定的觸發(fā)與增幅作用;泉州市位于鋒前暖區(qū),具有明顯的增溫增濕作用,不穩(wěn)定能量的大量積聚,使該地區(qū)不穩(wěn)定性明顯增強,進而引發(fā)本次強對流天氣過程;泉州市上空持續(xù)維持高層輻散、低層輻合的高低空配置,為暴雨過程的持續(xù)與發(fā)展創(chuàng)造了有利的動力條件;自南海至臺灣海峽建立的水汽通道為本次暴雨天氣過程提供了有利的水汽條件,源源不斷的水汽輸送有利于暴雨天氣過程的發(fā)生與發(fā)展。