莊櫻+吳自越+王瑩+王梅紅+丁維新
摘 要 根據(jù)1959—2013年儀征國(guó)家氣象觀測(cè)站常規(guī)觀測(cè)資料及Micaps歷史天氣資料,利用天氣學(xué)分析方法,得出儀征平均每年發(fā)生暴雨2.9次,7月最多。根據(jù)產(chǎn)生暴雨的影響系統(tǒng),儀征暴雨大致可分為副高邊緣型、強(qiáng)對(duì)流型、臺(tái)風(fēng)減弱型和低槽型,又以副高邊緣型出現(xiàn)次數(shù)最多。這幾種暴雨天氣的共同特點(diǎn)是低空存在西南急流,尤其是700hPa必然有急流,而且在暴雨出現(xiàn)的前12小時(shí)700hPa溫度露點(diǎn)差一般都小于等于2℃,這對(duì)暴雨的預(yù)報(bào)有很好的指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞 暴雨;影響系統(tǒng);儀征
中圖分類號(hào) P4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708(2016)172-0160-02
暴雨既是引發(fā)山洪、滑坡、泥石流等自然災(zāi)害的主要因素,又是經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境,特別是農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的重要水資源。對(duì)于暴雨的分析和預(yù)報(bào)歷來(lái)是氣象工作者關(guān)注的焦點(diǎn)。儀征位于長(zhǎng)江下游,暴雨是儀征最主要的氣象災(zāi)害之一。因此分析儀征暴雨的氣候變化特征,是做好此類天氣預(yù)報(bào)及趨利避害、防災(zāi)減災(zāi)的重要環(huán)節(jié)。本文選取了儀征自1959年建站以來(lái)發(fā)生的暴雨事件作為研究對(duì)象,根據(jù)儀征市1959—2013年的歷史資料,統(tǒng)計(jì)分析暴雨發(fā)生的規(guī)律和變化特征。利用天氣學(xué)分析方法,分析了解全市暴雨天氣的高空影響系統(tǒng)類型,提高對(duì)儀征市暴雨天氣發(fā)生發(fā)展的認(rèn)識(shí),加強(qiáng)對(duì)暴雨災(zāi)害的預(yù)報(bào)預(yù)防。
1 資料和方法
利用1959—2013年儀征國(guó)家氣象觀測(cè)站常規(guī)觀測(cè)資料及Micaps歷史天氣資料。按照降水強(qiáng)度等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn),以24h(20:00~20:00)日降水總量(R)≥50mm統(tǒng)計(jì)為1個(gè)暴雨日,當(dāng)R≥100mm統(tǒng)計(jì)為1個(gè)大暴雨日[ 1 ]。利用統(tǒng)計(jì)方法分析觀測(cè)數(shù)據(jù),得到儀征暴雨次數(shù)、強(qiáng)度趨勢(shì)變化。利用天氣學(xué)分析方法,分析全市區(qū)域性暴雨天氣的影響系統(tǒng),并按影響系統(tǒng)及高低空配置,進(jìn)行天氣分型[2,3]。
2 暴雨日數(shù)分析
1959年建站以來(lái)至2013年12月,儀征共出現(xiàn)暴雨天氣161次,平均每年2.9次,僅有4年(1963年、1973年、1994年、2008年)沒有暴雨。暴雨日數(shù)年份最多的1991年出現(xiàn)了8場(chǎng)暴雨,1969年出現(xiàn)了7場(chǎng)暴雨,2003年和2011年都出現(xiàn)了6場(chǎng)暴雨。
儀征暴雨天氣最早出現(xiàn)在3月(3月22日,1983年),最遲出現(xiàn)在11月(11月28日,1982年)。6到8月暴雨日數(shù)占總數(shù)的75%,又以7月為最多。1月、2月和12月儀征未出現(xiàn)過暴雨天氣。
1960年到1969年共出現(xiàn)了26場(chǎng)暴雨。1970到1979年暴雨明顯減少,共18場(chǎng)。進(jìn)入80年代暴雨日數(shù)又明顯增加,1980到1989年共出現(xiàn)了35場(chǎng)暴雨。90年代出現(xiàn)了29場(chǎng)暴雨。進(jìn)入2000年以來(lái)14年共有41場(chǎng)暴雨。
3 暴雨強(qiáng)度的極值及持續(xù)性
儀征站日雨量最大值為274.6mm,出現(xiàn)在2003年7月5日。降雨量大于100mm的大暴雨日數(shù)為24天,其中降雨量大于250mm的特大暴雨日數(shù)為2天。大暴雨日數(shù)占總暴雨日數(shù)的14.9%,特大暴雨日數(shù)占總暴雨日數(shù)的1.24%。24個(gè)大暴雨除了1988年的5月19日和9月3日以外,其余都出現(xiàn)在6到8月。
建站以來(lái)儀征出現(xiàn)連續(xù)2d以上的暴雨共7次,均出現(xiàn)在汛期6到9月,最大過程雨量為1991年7月10-11日的194.6mm。8月的2次均是臺(tái)風(fēng)造成的。持續(xù)3d的暴雨有1次,出現(xiàn)在1969年7月15-17日,過程雨量212.2mm。
4 天氣影響系統(tǒng)分型
分析1980-2013年出現(xiàn)的暴雨個(gè)例,發(fā)現(xiàn)造成儀征暴雨的天氣系統(tǒng)大致可歸納為以下4種類型。
4.1 副高邊緣型
該型暴雨出現(xiàn)次數(shù)最多,一般多出現(xiàn)在梅雨期。主要天氣形勢(shì)為500hpa副高脊線位于21~28°N之間,中高緯度不斷有低槽活動(dòng),本地處于584線附近,700hPa、850hPa有江淮切變線,并且有西南風(fēng)急流存在,本地位于切變線附近、低空急流出口區(qū)的左側(cè),地面主要是靜止鋒,冷暖空氣不斷交匯于沿江一帶,容易產(chǎn)生暴雨天氣。如2003年7月5日的特大暴雨。
2003年7月4日20時(shí)到7月5日20時(shí),江蘇沿江和江淮地區(qū)出現(xiàn)了歷史罕見的大范圍暴雨天氣。儀征本站日降水量達(dá)274.6mm,一小時(shí)最大降水量達(dá)184.7mm,創(chuàng)有降水資料以來(lái)的歷史之最。長(zhǎng)江流域附近存在一較深低槽區(qū),副高脊線穩(wěn)定位于25°N附近。副高邊緣的西南暖濕氣流與北方冷空氣交匯在江淮一帶,造成了連續(xù)性降水。850hPa風(fēng)場(chǎng)上,7月4日20時(shí)長(zhǎng)江以南地區(qū)為西南風(fēng),以北地區(qū)為偏東北氣流,有明顯的切變存在。此后,西南氣流和偏北氣流進(jìn)一步加強(qiáng),輻合也進(jìn)一步加強(qiáng),形成了一個(gè)中尺度低渦。低渦發(fā)展東移,5日20時(shí)移到長(zhǎng)江出???,然后減弱東移出海。大暴雨區(qū)位于低渦的右前側(cè)。700hPa同樣發(fā)現(xiàn)相同特征。地面一直維持一條靜止鋒,安徽中東部、江蘇南部有中低壓生成發(fā)展。綜上所述,此次特大暴雨過程是受西風(fēng)帶500hPa低槽、850切變線、中尺度低渦和地面靜止鋒的共同影響造成的。
4.2 臺(tái)風(fēng)減弱型
臺(tái)風(fēng)減弱性型暴雨自1980年以來(lái)共出現(xiàn)13次。此型暴雨多出現(xiàn)在臺(tái)風(fēng)活動(dòng)最多的8月,其次為9月。向北移動(dòng)影響本地的臺(tái)風(fēng)減弱系統(tǒng),包含臺(tái)風(fēng)減弱成為低壓或其倒槽的影響系統(tǒng)以偏東風(fēng)攜帶水汽吹向本地,與西北來(lái)的低槽攜帶的弱冷空氣相遇,有利于產(chǎn)生暴雨天氣。如2012年8月9日到10日的連續(xù)暴雨過程。
2012年第11號(hào)臺(tái)風(fēng)“海葵”,8日3時(shí)20分在象山縣鶴浦鎮(zhèn)登陸,登陸時(shí)中心氣壓965hPa,近中心風(fēng)力14級(jí)。登陸后向西北方向移動(dòng),8日16時(shí)減弱為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴,21時(shí)進(jìn)入安徽東南部,并減弱為熱帶風(fēng)暴;9日12時(shí)減弱為熱帶低壓。我市受臺(tái)風(fēng)倒槽和北方冷空氣結(jié)合影響,8日白天出現(xiàn)中雨;9日雨量87.3mm,10日雨量50.5mm。
4.3 低槽型
春秋季暴雨多為此型。主要天氣形勢(shì)為500hPa南支槽發(fā)展,西南氣流加強(qiáng),700hPa、850hPa也為一致的西南氣流,并有急流存在。我地位于強(qiáng)盛的槽前西南氣流之中,700hPa、850hPa切變線附近,垂直上升運(yùn)動(dòng)強(qiáng),并有源源不斷的水汽輸送,容易產(chǎn)生暴雨。
2010年4月1日受北方冷空氣南下和地面氣旋共同影響,儀征普降暴雨。市區(qū)小時(shí)最大降水量為11.6mm,降水時(shí)段主要集中在從1日0時(shí)到11時(shí)。降水特征主要為:降水強(qiáng)度大,范圍廣,強(qiáng)降水區(qū)域在沿江南部一帶。此次過程的天氣形勢(shì)為:500hPa為北渦南槽型,渦后有強(qiáng)冷空氣南下,南槽前西南暖濕氣流也不斷發(fā)展,冷暖空氣交匯在沿江一帶。850hPa東北風(fēng)與西南風(fēng)形成明顯的切變并不斷加強(qiáng)并南壓,輻合上升條件好,同時(shí)有急流生成。700hPa形勢(shì)相同,最大西風(fēng)風(fēng)速達(dá)22m/s,儀征位于急流出口區(qū)左側(cè)。
4.4 強(qiáng)對(duì)流型
強(qiáng)對(duì)流型暴雨共出現(xiàn)了23次。此型局地暴雨一般是在有利的大尺度天氣背景下發(fā)生,由于存在中小尺度天氣系統(tǒng),或副高控制下的局地?zé)釋?duì)流造成的強(qiáng)降水。此型的天氣形勢(shì)一般為500hPa為槽后西北氣流控制或處于東北冷渦后部的西北氣流之中,700hPa和850hPa為旺盛的西南暖濕氣流,上干冷下暖濕,同時(shí)地面上有輻合線生成,觸發(fā)了強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生,容易造成局地強(qiáng)降水。如2010年7月4日。
2010年7月4日,本市出現(xiàn)了一次暴雨天氣過程。從3日20時(shí)至4日20時(shí),儀征站雨量達(dá)63.8mm。降水集中出現(xiàn)在16~18時(shí)之間并伴有強(qiáng)雷電。這次暴雨過程的影響系統(tǒng)為:500hPa副熱帶高壓脊線在23°N左右,本市處于副高588線北側(cè)西北氣流之中,有冷空氣南下。700hPa、850hPa切變線位于淮河流域,切變線線南側(cè)有西南急流。上干冷下暖濕的不穩(wěn)定層結(jié)加上充足的水汽條件,在低層切變線的動(dòng)力抬升作用下,產(chǎn)生了一次短時(shí)強(qiáng)降水天氣。
這4種類型的暴雨天氣以副高邊緣型出現(xiàn)次數(shù)最多,其次為強(qiáng)對(duì)流型,臺(tái)風(fēng)減弱型和低槽型相對(duì)較少。這幾種暴雨天氣的共同特點(diǎn)是低空存在西南急流,尤其是700hPa必須有急流,而且在暴雨出現(xiàn)的前12h 700hPa溫度露點(diǎn)差一般都小于等于2℃,說(shuō)明700hpa水汽條件十分好,接近飽和。這對(duì)暴雨的預(yù)報(bào)有很好地指示意義。
5 結(jié)論
1)儀征市暴雨天氣主要發(fā)生在6—8月,7月最多。平均每年2.9次暴雨。降雨量大于100mm的大暴雨日數(shù)為24d,其中降雨量大于250mm的特大暴雨日數(shù)為2d。大暴雨日數(shù)占總暴雨日數(shù)的14.9%,特大暴雨日數(shù)占總暴雨日數(shù)的1.24%。
2)儀征暴雨的天氣系統(tǒng)大致可歸納為副高邊緣型、強(qiáng)對(duì)流型、臺(tái)風(fēng)減弱型和低槽型。
3)這幾種暴雨天氣的共同特點(diǎn)是低空存在西南急流,尤其是700hPa必須有急流,而且在暴雨出現(xiàn)的前12h 700hPa溫度露點(diǎn)差一般都小于等于2℃。
參考文獻(xiàn)
[1]王永,陸維松,龔燕.近53a中國(guó)東部雨季降水的區(qū)域特征[J].南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào),2005,28(5):436-440.
[2]李春玲,張華江,羅偉華,羅經(jīng)權(quán).50年來(lái)興寧市暴雨的變化特征[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2011(13):18-19.
[3]尹東屏,沈樹勤,曾明劍,等.淮河下游暴雨和非暴雨天氣特征分析[J].氣象科技,2005,33(4):324-329.