王成帥
摘 要 本文利用常規(guī)氣象觀測資料,對 2015年8月9日夜間至8月10日白天內(nèi)蒙古阿拉善盟雅布賴地區(qū)出現(xiàn)的一次罕見局地暴雨天氣進行分析。結(jié)果表明:高原槽、中尺度輻合中心、臺風是此次暴雨產(chǎn)生的主要影響系統(tǒng)。因為高緯度環(huán)流形勢為高壓脊,所以造成此類過程容易漏報。
關(guān)鍵詞 暴雨;高原槽;中尺度輻合中心;臺風
阿拉善盟位于亞洲大陸腹地,內(nèi)蒙古最西端,遠離海洋,屬典型的大陸性氣候。雅布賴位于阿拉善右旗南部,相比其他地區(qū)氣溫偏高,降水偏少,尤其是暴雨在歷史上更是少見。2015年8月9日夜間至8月10日白天雅布賴出現(xiàn)罕見局地暴雨,累計降水量52.5毫米。暴雨主要集中在8月9日18-22時,此時段降水40.9毫米,從而引發(fā)的山洪災(zāi)害。本文主要分析9日18-22時降水過程。
山洪災(zāi)害對人民財產(chǎn)和公眾設(shè)施帶來重大損失。據(jù)統(tǒng)計此次災(zāi)害造成當?shù)刂苯咏?jīng)濟損失約2553萬元,造成雅布賴鎮(zhèn)倒塌房屋11戶、35間,房屋受損309戶、320間,共有1168人受災(zāi);鎮(zhèn)區(qū)綠化帶受損面積15000平方米,硬化受損面積5000平方米,鎮(zhèn)區(qū)路面受損2公里,鎮(zhèn)區(qū)供排水設(shè)施、供熱站設(shè)備及外墻、臨街商鋪及垃圾處理廠等市鎮(zhèn)設(shè)施嚴重受損。因各級防汛指揮機構(gòu)行動迅速,處置果斷,此次山洪災(zāi)害沒有造成人員傷亡。
局地暴雨由于其產(chǎn)生機理復(fù)雜,預(yù)報難度大,一直以來都是氣象工作者研究的重點,目前對暴雨的研究成果已有很多[1-6]。本文僅對出現(xiàn)此次暴雨的天氣形勢,主要影響系統(tǒng)及云圖變化做簡要分析。總結(jié)此次過程預(yù)報著眼點及容易漏報點,為今后預(yù)報提供參考依據(jù)。
1 暴雨過程天氣形勢分析
9日08時400hPa高緯度為兩槽一脊的環(huán)流形勢,兩槽分別位于烏拉爾山及東北地區(qū),高壓脊位于貝加爾湖地區(qū)。中緯度河西走廊至四川西北部有一明顯高原槽。阿拉善盟北部受高壓脊影響,南部地區(qū)受高原槽影響。雅布賴地區(qū)處于高原槽前上升運動區(qū)。風場上400hPa、500hPa、700hPa、850hPa均為輻合中心。此時臺風登陸華南地區(qū),副熱帶高壓東退到日本海形成日本高壓,臺風位于日本高壓西南側(cè),9日20時臺風略向西移,北側(cè)偏東氣流不斷向我盟輸送水汽,水汽在雅布賴地區(qū)不斷輻合,為暴雨提供有力的水汽條件,同時臺風西移,使得高原槽移動緩慢,中尺度輻合中心在雅布賴地區(qū)長時間維持。10日08時日本高壓減弱東南移動,臺風轉(zhuǎn)向東北移動,高原槽減弱東移、位于雅布賴地區(qū)的中尺度輻合也東移,降水趨于結(jié)束。9日20時地面圖上可以看出,貝加爾湖地區(qū)地面冷高壓分裂為若干個高壓中心,位于貝加爾湖以東的高壓單體向西北方向滲透冷空氣,影響我盟。此時地面低壓位于新疆南部,雅布賴地區(qū)處于冷暖空氣交匯處,風場上存在明顯地面輻合線。
綜上所述,此次過程,高原槽在高層較明顯,底層減弱,500hPa已不再明顯。同時高緯度受高壓脊控,容易忽略高原槽影響,造成暴雨漏報。臺風登陸為暴雨區(qū)提供有力的水汽條件,同時使雅布賴地區(qū)對流云團移動緩慢,甚至略有西退,使降水持續(xù)較長時間。地面輻合線,對應(yīng)高層明顯的輻合中心,使得高低層上升運動明顯,促發(fā)不穩(wěn)定能量釋放。
c.9日20時中尺度分析(綠色齒線:T-Td≤5℃、紅色點畫線:K≥35℃、藍色箭頭:水汽通道、棕色實線:500hPa高空槽、紅色圓圈箭頭:高低層輻合區(qū)、藍色圓點:雅布賴位置)
d.9日20時海平面氣壓場(藍色圓點:雅布賴位置)
2 要素及云圖分析
2.1 比濕、K指數(shù)分析、假相當位溫、散度分析
9日20時暴雨區(qū)低層處于高溫高濕區(qū),比濕達到8g/kg、K指數(shù)達到35℃、假相當為溫度達67℃,同時散度場對應(yīng)明顯的輻合(如圖2)。而此時高層濕度條件較差,300hPa比濕機會為0g/kg,溫度場上對應(yīng)明顯的冷槽,上干冷,下暖濕的條件非常有利于對流天氣的發(fā)生。此次過程雅布賴東部的阿拉善左旗比濕、K指數(shù)、假相當位溫條件仍較好,但是由于散度場對應(yīng)輻散,且風場的輻合中心位于雅布賴附近,因此左旗附近沒有使不穩(wěn)定能量大量觸發(fā)的機制,因此沒有產(chǎn)生暴雨。說明此次過程低層輻合是觸發(fā)暴雨的重要條件之一。
c、9日20時假相當位溫 d、9日20時700hPa散度
2.2 云圖分析
此次過程范圍小,僅雅布賴一個站出現(xiàn)暴雨,其他各站降水量均較小或無降水。從紅外云圖分析(圖3),此次過程主要受一小尺度對流云圖影響。過程發(fā)生前,云系較為分散,無明顯對流云團。20時,云團在原地迅速發(fā)展成塊狀,中心亮溫值增強為298K。21時云團范圍達到最大,中心亮溫值大于等于298K的云團面積為4475平方千米,而此時云團形狀變?yōu)閳A形,中心密實。在云團由塊狀變?yōu)閳A形的過程中, 降水強度達到最強。22時云團略向北移,強度減弱,此時降水強度也減弱。23時云團迅速縮小,圓形結(jié)構(gòu)基本消失,大強度降水結(jié)束。從相當黑體亮溫和長波輻射(圖略)均可看出云團由離散狀變?yōu)閳F狀又變?yōu)殡x散狀的過程,與紅外云圖對應(yīng),云團發(fā)展最強時的相當黑體亮溫為270K,長波輻射能為199W/m2,暴雨位置與最強中心值所對應(yīng),位于最強中心值的偏南測。此次過程中,對流云團生成、發(fā)展、消散均在原地,移動較小,使得降水得以持續(xù)形成暴雨。
c. 9日21時紅外云圖分析 d.9日23時紅外云圖分析
3 地形作用
雅布賴地處雅布賴山東側(cè),地形西高東低,平均海拔1585米。暴雨發(fā)生時低層到高層為一致的東南氣流,雅布賴山的抬升作用最近了垂直上升運動的發(fā)展,同時也阻礙了系統(tǒng)的移動,使系統(tǒng)停滯在雅布賴地區(qū)造成暴雨。
4 總結(jié)
4.1 此次過程范圍小,局地性強,強度大,持續(xù)時間較長,造成山洪災(zāi)害對人民財產(chǎn)帶來嚴重損失。
4.2 高原槽、中尺度輻合中心、地面輻合線、臺風是此次過程發(fā)生的關(guān)鍵系統(tǒng)。
4.3 從云圖分析,此次暴雨是小尺度對流云團在雅布賴地區(qū)長時間造成,發(fā)展最強時云團呈團狀。
4.4 地形抬升作用以及對小尺度對流云團的阻礙作用,對此次暴雨產(chǎn)生提供了有利條件。
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