田明 王瑞軍 魏清霞 余永州 閆惠玲
摘要利用常規(guī)氣象資料、自動(dòng)區(qū)域站降水資料及衛(wèi)星云圖資料,對(duì)2013年7月22日發(fā)生在甘肅省隴南市兩當(dāng)縣的暴雨天氣進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,此次暴雨是在東高西低的典型暴雨環(huán)流形勢(shì)下,高原短波槽、副高西伸北抬及低層切變線共同作用造成的,同時(shí),偏南氣流和地面鋒面也是造成暴雨的重要因子;物理量診斷分析表明水汽通量、水汽通量散度、垂直速度等物理量在相同的時(shí)間均最有利于暴雨的發(fā)生發(fā)展;衛(wèi)星云圖上對(duì)流云團(tuán)的發(fā)展移動(dòng)與TBB梯度大值區(qū)暴雨落區(qū)有很好對(duì)應(yīng)關(guān)系。
關(guān)鍵詞短時(shí)強(qiáng)降水;暴雨;成因分析;兩當(dāng)縣
中圖分類號(hào)S161.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611(2014)09-02672-03
作者簡(jiǎn)介田明(1977- ),男,甘肅徽縣人,工程師,從事中短期天氣預(yù)報(bào)服務(wù)工作。
兩當(dāng)縣位于甘肅省東南部,地處陜甘川交界的秦嶺山區(qū),境內(nèi)溝壑密布,山巒起伏,局地小氣候特點(diǎn)明顯。隨著全球氣候變化,兩當(dāng)縣夏季雷電、短時(shí)強(qiáng)降水、暴雨等災(zāi)害性天氣頻發(fā),以暴雨為主的氣象災(zāi)害給全縣人民的生產(chǎn)生活帶來了巨大的影響,每年因暴雨災(zāi)害也造成了巨額的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失。面對(duì)如此現(xiàn)狀,對(duì)于局地小氣候下暴雨的研究尤為顯得重要[1-2],許多氣象工作者已經(jīng)從暴雨監(jiān)測(cè)預(yù)警[2]、環(huán)流特征[3-4]以及物理量診斷[5-6]、數(shù)值模式[4,7]、雷達(dá)衛(wèi)星云圖[5-6]等方面做了許多的研究,而對(duì)于位于秦嶺山脈中兩當(dāng)縣短時(shí)強(qiáng)降水暴雨的研究較少,筆者在此利用常規(guī)氣象資料、自動(dòng)區(qū)域站降水資源及衛(wèi)星云圖資料,對(duì)2013年7月22日發(fā)生在兩當(dāng)縣的暴雨天氣過程進(jìn)行分析,探討此次天氣過程的成因,以期為兩當(dāng)縣短時(shí)強(qiáng)降水暴雨預(yù)報(bào)預(yù)警積累經(jīng)驗(yàn)。
1天氣實(shí)況
2013年7月22日,兩當(dāng)縣全縣普降暴雨(表1),興化鄉(xiāng)24 h降水量最大,為88.5 mm。此次降水從21日20:00開始,強(qiáng)降水集中在21日21:00~22日01:00,6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)了短時(shí)強(qiáng)降水,從兩當(dāng)本站和最大降水量興化鄉(xiāng)小時(shí)降水量(圖1)可以看出,降水發(fā)生的時(shí)間相對(duì)比較集中,降水強(qiáng)度很大,有強(qiáng)對(duì)流性天氣特征。到22日08:00降水基本結(jié)束。由于此次降水突發(fā)性和局地性及其強(qiáng)度強(qiáng),造成兩當(dāng)縣12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、2個(gè)工作站、2.7萬人不同程度受災(zāi),共造成直接經(jīng)濟(jì)損失859萬元。
2暴雨成因分析
2.1高空環(huán)流形勢(shì)高空有利的環(huán)流形勢(shì)是形成暴雨的主要因素之一,對(duì)于在7月份兩當(dāng)出現(xiàn)的暴雨,與副高的西伸北抬或東撤有密切關(guān)系,同時(shí)高低層影響系統(tǒng)的配置也極
2.2地面形勢(shì)由連續(xù)的地面要素分析來看,前期兩當(dāng)溫度比較高,另外從地面圖可以看出,在地面上有一低壓不斷
2.3物理量診斷分析
2.3.1水汽條件。水汽條件是形成降水的主要條件之一,其中大氣濕層的厚度、水汽的輸送通道及其水汽的輻合輻散對(duì)降水的強(qiáng)度及降水量有重要影響[8]。從兩當(dāng)在暴雨發(fā)生前后水汽通量散度沿106.3°E的剖面圖(圖4a)可以看出,在21日20:00,兩當(dāng)縣(106.3°E、33.6°N)從低層到500 hPa均是水汽的輻合區(qū)域,同時(shí)在水汽通量散度時(shí)間剖面圖(圖4b)可以看出,前期水汽通量散度均是輻合在兩當(dāng),但到21日20:00,輻合高度加深、強(qiáng)度加強(qiáng),這與強(qiáng)降水開始的時(shí)間有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。分析比濕變化發(fā)現(xiàn),隴東南均大于8 g/kg,局地10 g/kg以上,達(dá)到兩當(dāng)強(qiáng)降水發(fā)生的經(jīng)驗(yàn)指標(biāo)。綜合水汽條件診斷的物理量,從強(qiáng)度和時(shí)間上均是有利于兩當(dāng)暴雨的發(fā)生。
2.3.2上升運(yùn)動(dòng)。從垂直速度時(shí)間剖面(圖5a)可以看出,20日20:00~22日08:00,兩當(dāng)本站均為強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)區(qū),而從散度剖面圖(圖5b)可以看出,在21日20:00為低層輻合、高層輻散的配置,這樣形成的抽吸效應(yīng)加強(qiáng)了上升運(yùn)動(dòng),有利于強(qiáng)降水的發(fā)生。
從21日20:00武都T-LogP圖(圖6)可以看出,濕層厚度達(dá)500 hPa,在低層有風(fēng)的切變,同時(shí)K指數(shù)為36 ℃,有一定的不穩(wěn)定能量,大氣層結(jié)有潛在的不穩(wěn)定特性,在地面輻合線或鋒面地形抬升的觸發(fā)下,有利于上升運(yùn)動(dòng)和對(duì)流性天氣的發(fā)生。
2.3.3持續(xù)時(shí)間。此次暴雨天氣以短時(shí)強(qiáng)降水為主,持續(xù)時(shí)間12 h左右,在此過程中副高西伸北抬后穩(wěn)定維持的時(shí)間較短,高原短波槽及低層切變線相對(duì)較快,使得此次暴雨持續(xù)時(shí)間較短,同時(shí)有強(qiáng)對(duì)流天氣的特征。
2.4衛(wèi)星云圖分析從衛(wèi)星云圖(圖7)可以看出,兩當(dāng)處于從陜西中北部到川西的一條對(duì)流云帶之中,21日23:00~24日00:00是兩當(dāng)降水強(qiáng)度最強(qiáng)的時(shí)段,也是處于對(duì)流云團(tuán)邊沿、TBB(亮溫)梯度最大的地方。所以TBB梯度與強(qiáng)降水有著很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
3預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)總結(jié)
通過此次暴雨天氣預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)情況來看,提前的市縣會(huì)商、準(zhǔn)確預(yù)報(bào)、及時(shí)預(yù)警和信息到最基層的通暢發(fā)布傳遞失。
4小結(jié)
(1)此次暴雨具有強(qiáng)對(duì)流天氣特點(diǎn),歷時(shí)相對(duì)較短,但強(qiáng)度大,影響全縣,造成了較大的災(zāi)害。