翟國芳+眭晉華
摘要 本文利用常規(guī)觀測資料、NCEP再分析資料、自動(dòng)站觀測資料等資料,通過天氣學(xué)和天氣動(dòng)力相結(jié)合的診斷方法,對2016年7月19—20日昔陽縣的暴雨天氣過程進(jìn)行分析。結(jié)果表明,此次暴雨天氣的主要影響系統(tǒng)為黃淮氣旋、切變線、低渦以及低空急流。黃淮氣旋東移北上、地面倒槽頂部輻合線影響下,與高低空切斷低渦共同促進(jìn)了暴雨天氣的發(fā)生。此次暴雨天氣過程主要出現(xiàn)在氣旋暖區(qū),屬短時(shí)強(qiáng)降水,低空急流構(gòu)建及增強(qiáng)同此次暴雨天氣開始和變強(qiáng)均有較好相關(guān)性。西南低空急流的建立和能量集聚增大,大氣層結(jié)不穩(wěn)定度增大,低層輻合、高層輻散的配置形成抽吸作用,為暴雨發(fā)生發(fā)展提供了動(dòng)力、熱力、水汽及不穩(wěn)定能量條件。
關(guān)鍵詞 暴雨;環(huán)流形勢;物理量場;雷達(dá)資料;山西昔陽;2016年7月19—20日
中圖分類號 P458.1+21.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號 1007-5739(2018)01-0201-01
昔陽縣地處山西省東境中部,地處溫帶、暖溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū),四季分明,多年平均降水量為571.9 mm,降水主要集中在7—8月,極易發(fā)生暴雨天氣,因暴雨或特大暴雨引發(fā)的洪澇、泥石流、山體滑坡災(zāi)害時(shí)有發(fā)生。因此,本文以2016年7月19—20日昔陽縣暴雨天氣為例,研究山西省昔陽縣暴雨天氣發(fā)生發(fā)展機(jī)制,以提升暴雨天氣預(yù)報(bào)預(yù)測水平,做好昔陽縣氣象防災(zāi)減災(zāi)工作。
1 天氣概況
2016年7月18—21日晉中市大部分縣市發(fā)生暴雨、大暴雨天氣過程,最大降水出現(xiàn)在昔陽國家基本站,達(dá)到216.9 mm,有2個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量站降水量>400 mm。19—20日昔陽縣暴雨天氣過程顯著,全縣多地道路發(fā)生塌方、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害,嚴(yán)重威脅人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。晉中市氣象局提前72 h發(fā)布強(qiáng)降水趨勢預(yù)報(bào),并與多部門會(huì)商聯(lián)合發(fā)布城市內(nèi)澇、地質(zhì)災(zāi)害、道路交通安全預(yù)警等氣象風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警,積極為各級政府部門開展科學(xué)決策服務(wù)提供支撐,由于預(yù)判及時(shí)、科學(xué)調(diào)度,使此次暴雨天氣損失降到了最低。
2 天氣形勢
2.1 高低空環(huán)流形勢
分析19日20:00和20日8:00高低空環(huán)流形勢可知,19日20:00 500 hPa上,風(fēng)向有閉合環(huán)流線,形成一顯著低渦,昔陽縣處于低渦前部偏南氣流中;925 hPa高度場上,低渦愈加顯著,中心幾乎吻合,暖式切變線兩端的風(fēng)速大,為強(qiáng)降雨天氣發(fā)生提供了充足的水汽及動(dòng)力抬升條件[1-2]。20日8:00,副高逐漸西伸北抬并合并北部大陸高壓脊,形成較大阻擋和擠壓作用,導(dǎo)致低渦繼續(xù)發(fā)展增強(qiáng)。暖式切變線移至魯西北、晉東部及冀南部,在下游高壓的阻擋下,低空急流顯著增強(qiáng),此時(shí)山西省中部偏東地區(qū)處于急流出口區(qū)左側(cè)。
2.2 地面氣壓場
19日23:00起,海平面氣壓場有一閉合氣旋中心,氣旋由河南省東北部移動(dòng)至山西省中部偏東區(qū)域,對昔陽縣造成影響的主要時(shí)間段為19日夜間至20日早上。由氣旋移動(dòng)路徑以及降水量可知,氣旋中心兩邊200 km左右及中心北邊發(fā)生大面積暴雨天氣。
3 物理量場分析
3.1 水汽條件
19日20:00起,整層比濕均不斷變大,底層比濕條件較好,850 hPa比濕>14 g/kg,925 hPa比濕>16 g/kg,偏南氣流與中低空急流相配合,打開了水汽通道,整層水汽通量表現(xiàn)為顯著輻合。
3.2 動(dòng)力條件
19日,昔陽縣處于地面倒槽頂部,倒槽右邊分布著較為強(qiáng)盛的東南急流,同頂端偏東風(fēng)在槽區(qū)內(nèi)匯集,增加槽區(qū)內(nèi)風(fēng)速垂直分量,上升運(yùn)動(dòng)增強(qiáng),渦度不斷變強(qiáng),降水產(chǎn)生。19日20:00至20日8:00,500 hPa以下垂直上升運(yùn)動(dòng)顯著,20日20:00大氣垂直上升運(yùn)動(dòng)發(fā)展強(qiáng)盛,為暴雨天氣的發(fā)生提供了有利的動(dòng)力條件[3-4]。
3.3 熱力條件及不穩(wěn)定能量
19日8:00 850 hPa溫度場上,在河南及山東一帶分別存在著一暖中心,昔陽縣850 hPa屬偏南風(fēng),存在暖平流,850 hPa高度層溫度為18~20 ℃,近地面溫度22 ℃,露點(diǎn)溫度20 ℃。19日8:00,近地面至400 hPa風(fēng)向伴著高度順時(shí)針旋轉(zhuǎn),存在顯著暖平流。19日20:00 500 hPa以下風(fēng)向伴著高度逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),存在冷平流,大量冷空氣潛入低層。分析19日高空觀測概況可知,20:00高空東風(fēng)偏北分量逐漸增加,庫頁島區(qū)域分布著1個(gè)冷中心,冷暖平流在山西省上空積聚。冷空氣入侵導(dǎo)致暖氣團(tuán)溫度降低,水汽飽和,為強(qiáng)降雨天氣發(fā)生提供了重要條件。整個(gè)降水時(shí)段,CAPE值為100 J/kg,K指數(shù)為36 ℃。500~850 hPa溫差22 ℃,500~850 hPa假相當(dāng)位溫差約為4 K,說明降水時(shí)段存在較弱對流不穩(wěn)定能量[5-6]。
4 結(jié)論
(1)2016年7月19—20日昔陽縣暴雨天氣主要影響系統(tǒng)為黃淮氣旋、切變線、低渦及低空急流。黃淮氣旋東移北上、地面倒槽頂部輻合線影響下,與高低空切斷低渦共同促進(jìn)暴雨天氣的發(fā)生。
(2)2016年7月19—20日昔陽縣暴雨天氣過程主要出現(xiàn)在氣旋暖區(qū),屬短時(shí)強(qiáng)降水。低空急流構(gòu)建及增強(qiáng)同此次暴雨天氣開始和變強(qiáng)均有較好相關(guān)性。
(3)西南低空急流建立及能量集聚增大,大氣層結(jié)不穩(wěn)定度增大,低層輻合、高層輻散的配置形成抽吸作用,為暴雨發(fā)生發(fā)展提供了動(dòng)力、熱力、水汽及不穩(wěn)定能量條件。
5 參考文獻(xiàn)
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