祁蕾 曲原
摘 要 2016年9月5日興安盟出現(xiàn)了分布不均的暴雨天氣,此次暴雨天氣過程具有局地性強,降水時段集中的特點。此次暴雨過程受高空槽、低層切變線和地面輻和線的共同作用。由于低層的強烈輻和,配合高空槽前的正渦度平流,有利于產(chǎn)生上升運動,觸發(fā)強對流天氣的發(fā)生。
關(guān)鍵詞 興安盟;暴雨;過程分析
1 引言
興安盟位于內(nèi)蒙古東北部地帶,大興安嶺山脈中部,地形呈現(xiàn)西北高東南低,屬于半干旱季風(fēng)氣候,地形復(fù)雜,自然條件差,有暴雨引發(fā)的氣象災(zāi)害給農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)和人民財產(chǎn)安全造成嚴(yán)重損失,受地形地貌的影響,興安盟是內(nèi)蒙古暴雨的多發(fā)區(qū),造成的損失也較為嚴(yán)重。許多氣象工作者對內(nèi)蒙古東部暴雨成因及預(yù)報方法作了諸多研究,取得了許多有意義的成果。本文通過對發(fā)生在2016年9月5日興安盟的一次局地暴雨天氣過程的大尺度環(huán)流背景、中尺度影像系統(tǒng)以及物理量場進行綜合診斷分析,探討其形成機制,進一步增強對暴雨的認識,提高預(yù)報服務(wù)能力。
2 資料和天氣實況
2.1 資料來源
資料取自本地化的氣象信息查詢系統(tǒng)中的降水實況、MICAPS系統(tǒng)中提供的高低空天氣實況和物理量場和本地713雷達資料,對2016年9月5日興安盟的一次局地暴雨天氣過程進行了診斷分析。
2.2 天氣實況
2016年9月5日興安盟出現(xiàn)了分布不均的暴雨天氣,此次暴雨天氣過程具有局地性強,降水時段集中的特點。最大小時雨強出現(xiàn)在前旗的蘇林村為42.2毫米。降水主要集中在興安盟中部和南部。
3 大氣環(huán)流特征
3.1 天氣尺度環(huán)流特征
暴雨的發(fā)生發(fā)展總是在一、二個天氣尺度影響系統(tǒng)下形成的。從2016年9月5日08時500hPa高空實況來看,貝湖冷空氣南下影響興安盟,興安盟位于槽前。從風(fēng)場上看,有氣旋式切變位于興安盟南部,冷空氣加強發(fā)展。5日20時興安盟位于冷渦內(nèi)部,588線略北抬,副高起到阻擋的作用,冷空氣在東北地區(qū)堆積加強,另外副高北抬使暖空氣向東北擴展,在東北地區(qū)冷暖空氣交匯,有利于局地暴雨天氣的發(fā)生。
3.2 中尺度特征分析
中尺度天氣系統(tǒng)是暴雨發(fā)生的主要觸發(fā)條件,從2016年9月5日08時和20時的中尺度天氣分析來看,對本地暴雨發(fā)生區(qū)域的環(huán)境場進行分析,可以看出(1)水汽條件:過程前后700hPa至地面均表現(xiàn)為顯著的濕區(qū),溫度露點差在4度以內(nèi),濕層較為深厚,過程前,低層存在偏東風(fēng)和偏南風(fēng)的輻和,為此次暴雨的發(fā)生提供了很好的水汽條件。(2)不穩(wěn)定層結(jié)條件:過程前,850hPa與500hPa溫度差其高值區(qū)中心位于暴雨發(fā)生區(qū)達28℃以上,不穩(wěn)定能量明顯積聚,過程結(jié)束后850hPa與500hPa溫度差減小,不穩(wěn)定能量得以釋放,說明此次暴雨過程中大氣層結(jié)不穩(wěn)定度增大,易出現(xiàn)強對流天氣。(3)抬升觸發(fā)機制:降水發(fā)生之前,500hPa位于高空槽前,850hPa與700hPa存在人字形切變,地面存在輻和線,降水發(fā)生之后,地面輻和中心位于興安盟東部,850hPa輻和中心位于興安盟南部偏南地區(qū), 700hPa切變線東移,850hPa切變線減弱,此次暴雨過程的中尺度影響系統(tǒng)是低層和地面的輻和線,由于低層的強烈輻和,配合高空槽前的正渦度平流,有利于產(chǎn)生上升運動,觸發(fā)強對流天氣的發(fā)生。
索倫站距離暴雨區(qū)較近,所以選用索倫站探空資料,進一步探究局地暴雨發(fā)生前能量條件以及垂直風(fēng)切變的變化情況。2016年9月5日08時索倫站上空具有一定的不穩(wěn)定性,850~600hPa和500~400hPa之間有不穩(wěn)定能量的存在,K指數(shù)34℃,沙氏指數(shù)-0.64℃,925~400hPa均為濕層。同時,垂直風(fēng)切變非常明顯,700hPa以下,風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn),有暖平流。20時索倫站上空整層層結(jié)不穩(wěn)定,300Pa以下有不穩(wěn)定能量的存在,K指數(shù)36℃,沙氏指數(shù)-1.16℃,濕層厚度減小,500hPa以下表現(xiàn)為濕層,垂直風(fēng)切變不明顯,表現(xiàn)為一致的偏北風(fēng)。通過分析來看,過程開始前,低層有暖濕氣流在興安盟地區(qū)積聚,整層水汽含量較高,午后隨著溫度的升高,不穩(wěn)定能量的增強,有利于強對流天氣的發(fā)生。同時,配合高層偏北氣流帶來的干冷空氣入侵,激發(fā)了不穩(wěn)定能量的釋放。
4 紅外云圖特征分析
9月5日12:00在興安盟南部與通遼交界處有多個對流單體生成和發(fā)展,呈團狀;13:00位于興安盟境內(nèi)的對流云團位置穩(wěn)定少動并發(fā)展強盛,對應(yīng)的云頂亮溫中心區(qū)域位于興安盟局地暴雨區(qū)的上空,與出現(xiàn)強降水的時間亦比較吻合;14:00該對流云團主體向北移動并逐漸減弱;15:00在興安盟中部地區(qū),該對流云系中有新的對流單體生成,與對應(yīng)的局地暴雨區(qū)域相吻合;16:00該對流云團減弱,降水強度隨之減弱,降水區(qū)域趨于結(jié)束。通過上述分析來看,此次局地暴雨具有明顯的中小尺度特征,云圖的演變進一步揭示了中小尺度天氣系統(tǒng)的發(fā)生發(fā)展。
5 713雷達回波特征分析
選取本地713雷達資料,分析局地暴雨發(fā)生時的雷達回波特征。局地暴雨發(fā)生的區(qū)域主要集中在興安盟中部和南部,雷達回波中心值呈分散狀,能很好的反映出此次暴雨的局地性特點,雷達回波中心值大于45dBZ。從PPI顯示來看,興安盟暴雨發(fā)生區(qū)不同回波強度的雷達回波排列成串,且回波柱的高度層次不一,最大雷達回波高度可達12km。
6 小結(jié)
此次暴雨天氣過程具有局地性強,降水時段集中的特點。
興安盟受南下冷空氣影響,副高阻擋冷空氣在東北地區(qū)堆積加強,另外副高北抬使暖空氣向東北擴展,在東北地區(qū)冷暖空氣交匯,有利于暴雨天氣的發(fā)生。
此次暴雨過程興安盟受低層切變線和地面輻和中心的共同作用,低層氣流強烈輻和,配合高空槽前的正渦度平流,觸發(fā)強對流天氣的發(fā)生。
通過分析探空站資料,低層暖濕空氣積聚,午后溫度升高,不穩(wěn)定能量的增強,配合高層干冷空氣,激發(fā)了不穩(wěn)定能量的釋放。
通過分析紅外云圖,此次局地暴雨具有明顯的中小尺度特征,云圖的演變揭示了中小尺度天氣系統(tǒng)的發(fā)生發(fā)展。
雷達回波中心值呈分散狀,反映出此次暴雨的局地性特點,雷達回波中心值達45dBZ以上,最大雷達回波高度可達12km。
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作者簡介:祁蕾 (1991-)女,漢族,內(nèi)蒙古赤峰市人,本科學(xué)歷,助工,從事中短期預(yù)報員工作。