焦乘乘 高紅梅 李璠 王湘平 王蒙蒙
摘 要 在全球變暖的大環(huán)境下,暴雨趨多趨強(qiáng),因此,研究秋季暴雨氣候變化特征對于防御秋季暴雨災(zāi)害的作用較大?;诖?,對黔南州氣象觀測站2010—2017年逐個(gè)暴雨天氣過程個(gè)例進(jìn)行分析。結(jié)果表明:黔南州秋季暴雨常出現(xiàn)不受冷鋒影響占60%、受冷鋒影響占30%、臺(tái)風(fēng)影響占10%三種情況。
關(guān)鍵詞 秋季;暴雨;黔南州
中圖分類號(hào):P458.1+21 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.02.078
我國是暴雨多發(fā)的國家,暴雨災(zāi)害不僅會(huì)嚴(yán)重破壞基礎(chǔ)設(shè)施,而且對人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)造成極大損壞和威脅,已成為我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素之一[1]。因此,暴雨的研究一直是大氣科學(xué)重要研究課題之一[2]。
暴雨形成的過程相當(dāng)復(fù)雜,產(chǎn)生暴雨的主要物理?xiàng)l件是源源不斷的水汽、強(qiáng)盛而持久的氣流上升運(yùn)動(dòng)和大氣層的不穩(wěn)定。黔南州地處云貴高原東南部向廣西丘陵過渡的斜坡地帶、地勢西北高,東南低,屬典型的亞熱帶溫暖溫潤的季風(fēng)氣候。隨著在全球變暖的大環(huán)境下,暴雨趨多趨強(qiáng),且不僅僅發(fā)生在夏季(6—8月),在秋季也有發(fā)生(9—10月),因此,研究秋季暴雨氣候變化特征對于防御秋季暴雨災(zāi)害的作用較大。
目前,全國各地對各自地區(qū)暴雨氣候特征分析多在夏季進(jìn)行研究,但秋季暴雨氣候特征分析較少,由于暴雨氣候的地域差異明顯,而且對于氣候變化響應(yīng)也不盡相同。基于此,利用黔南州2010—2017年秋季暴雨資料,研究該時(shí)段出現(xiàn)的暴雨天氣受影響的天氣系統(tǒng)作簡要分析,希望通過本次研究,能對黔南州秋季暴雨天氣的預(yù)報(bào)預(yù)警、影響評估及災(zāi)害防御提供科學(xué)依據(jù)。
1 資料與方法
1.1 資料來源
資料來源于黔南州氣象局氣象臺(tái)2010—2017年氣候整編資料分析暴雨氣候背景,且資料完整,具有較好的代表性。因此,選取了黔南州2010—2017年秋季暴雨資料為代表,日界規(guī)定為8:00—8:00、20:00—20:00。
1.2 研究方法
1.2.1 暴雨等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)
中國氣象上規(guī)定,24 h降水量為50 mm或以上的雨稱為“暴雨”。按其降水強(qiáng)度大小又分為3個(gè)等級(jí),即24 h降水量為50.0~99.9 mm稱“暴雨”;100~200 mm以下為“大暴雨”;200 mm以上稱“特大暴雨”。單站暴雨指降水量≥50 mm,且小于100 mm。
1.2.2 暴雨過程選取標(biāo)準(zhǔn)
達(dá)到以下任一條件,均可作為暴雨過程:1)無大暴雨時(shí),規(guī)定24 h有10個(gè)測站出現(xiàn)暴雨;2)有大暴雨時(shí),規(guī)定1站大暴雨相當(dāng)于3站暴雨,并最少有7站暴雨,以此類推;3)有特大暴雨時(shí),規(guī)定1站特大暴雨相當(dāng)于3站大暴雨,以此類推。
1.2.3 連續(xù)性暴雨選取標(biāo)準(zhǔn)
1)規(guī)定第一天達(dá)到暴雨過程標(biāo)準(zhǔn);2)第二天有6站或以上暴雨;3)第三天有3站或3站以上暴雨;4)第四天可以只有1~2站暴雨;5)前3天滿足時(shí),第4天可以允許中斷1天,當(dāng)?shù)?天需達(dá)到3站以上可以視為連續(xù)暴雨過程。
2 結(jié)果與分析
在2010—2017年,黔南州秋季暴雨數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)共出現(xiàn)17次,且常出現(xiàn)不受冷鋒影響占60%、受冷鋒影響占30%、臺(tái)風(fēng)影響占10%三種情況,抽取其中具代表性個(gè)例3個(gè)類型(2015年9月19日、2016年9月9日、2016年10月19日),分別進(jìn)行分析;從高低空形勢場對不同個(gè)例的環(huán)流特征進(jìn)行分析,希望對黔南州秋季暴雨的預(yù)報(bào)預(yù)警提供一定線索。
2.1 2015年9月19日無冷鋒型暴雨天氣個(gè)例
2015年9月19—20日,受高空槽和切變線共同影響,黔南州出現(xiàn)區(qū)域性暴雨天氣過程,這次暴雨天氣過程主要影響黔南州的西南部、東南部;共出現(xiàn)1個(gè)特大暴雨,5個(gè)大暴雨,25個(gè)暴雨,57個(gè)大雨;最大降水量為羅甸縣沫陽239.7 mm。
2015年9月18—20日8:00 588線分布可以看出,588線逐漸南壓,20日移出貴州。從500 hPa高空場上,可見588線位于貴州省北部,從18日8:00開始南壓,到20日20:00移出黔南州。
將19日8:00與20日8:00海平面氣壓場進(jìn)行對比,見圖1,海平面氣壓沒有顯著變化,溫度均在21 ℃左右,變化不明顯,白天黔南州上空已存在地面輻合線,因此,沒有冷空氣活動(dòng)。
從圖2綜合分析可得出:1)500 hPa,副高南壓,高空槽東移影響貴州省,在槽前有上升運(yùn)動(dòng);2)700 hPa,切變線從四川東北部、重慶西北處往東南方向移動(dòng),在20日凌晨移到黔南州上空,中層切變系統(tǒng)移速較快,同時(shí)水汽條件較好;3)850 hPa,暴雨出現(xiàn)前12 h,貴州中部出現(xiàn)切變線。低層切變線在高空槽引導(dǎo)下向東移移動(dòng),20日凌晨移出貴州省,水汽條件也比較好;4)地面,海平面氣壓分布可以得到無冷空氣入侵,且黔南南部存在地面輻合線。
因此,由高低空配置可以看出,在19日8:00至20日8:00,黔南州位于高空槽前有強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)且存在充足的水汽條件,有利于暴雨天氣過程的形成。
2.2 2016年9月9日冷鋒型暴雨天氣個(gè)例
2016年9月9—10日,受高空槽、切變線及冷鋒影響,黔南州出現(xiàn)區(qū)域性暴雨天氣過程,這次暴雨天氣過程影響黔南州的東南部;共有6個(gè)大暴雨,26個(gè)暴雨,54個(gè)大雨,最大降水量為荔波縣茂蘭140.9 mm。
從500 hPa高空場上,可見588線位于貴州省南部,從8日8:00到10日8:00南壓,并移出黔南州。
將9日8:00與10日8:00海平面氣壓場進(jìn)行對比,見圖3,海平面氣壓從1 009 hPa上升至1 013 hPa,氣壓上升4 hPa,說明有冷空氣南下影響黔南州。
從圖4綜合分析可得出:1)500 hPa,副高南壓,高空槽東移影響貴州省,在槽前有上升運(yùn)動(dòng);2)700 hPa,切變線從四川中部往東南方向移動(dòng),在9日20:00移到黔南州上空,中層切變系統(tǒng)移速較快,同時(shí)水汽條件較好;3)850 hPa,切變線位于貴州省中部,同時(shí)隨著高空系統(tǒng)的東移南壓,低層切變線也緩慢南壓,10日凌晨移出貴州省,水汽條件也比較好;4)地面上有一股冷空氣從四川盆地西北入侵。
由此可以看出,受冷鋒、高空槽、切變線的共同影響,為黔南州形成暴雨天氣過程提供了有利條件。
2.3 2016年10月19日臺(tái)風(fēng)型暴雨天氣個(gè)例
2016年10月19—20日,受高空槽、臺(tái)風(fēng)倒槽、副高及弱冷空氣共同影響,黔南州出現(xiàn)區(qū)域性暴雨天氣過程,這次暴雨天氣過程影響黔南州的東南部、西南部;共有6個(gè)大暴雨,80個(gè)暴雨,最大降水量為獨(dú)山縣上司174.4 mm。
臺(tái)風(fēng)“莎莉嘉”在太平洋生成,經(jīng)菲律賓北部向西移至海南、萬臨市登陸,中心風(fēng)速(45 m·s-1,960 hPa),
后向北到廣西防城港登陸(25 m·s-1,985 hPa),登陸后逐漸減弱轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)熱帶風(fēng)暴。
從圖5綜合分析可得出:1)500 hPa,四川盆地上有一高空槽,在東經(jīng)90°附近有一南支槽,臺(tái)風(fēng)隨副高東側(cè)向西北方向移動(dòng),但受南支槽阻擋,臺(tái)風(fēng)向西移動(dòng)受阻,臺(tái)風(fēng)倒槽影響黔南南部一線;2)700 hPa和850 hPa,相同位置上都有較強(qiáng)對流活動(dòng)位于南部一線,風(fēng)力在16 m·s-1左右,水汽充足;3)地面上有弱冷空氣從東北向黔南州移動(dòng)。
由此可以看出,在臺(tái)風(fēng)倒槽、副高、弱冷空氣等系統(tǒng)的共同影響下,為黔南州產(chǎn)生暴雨提供有利條件。
3 結(jié)論
通過上文分析可以得到3點(diǎn)結(jié)論:1)黔南州秋季暴雨主要有3種類型,分別是無冷鋒型、冷鋒型和臺(tái)風(fēng)型;2)無冷鋒型暴雨主要是以高空槽和切變線共同影響配合形成,而冷鋒型暴雨是由以高空槽、切變線和冷鋒共同影響造成的暴雨天氣,臺(tái)風(fēng)型暴雨則主要體現(xiàn)為臺(tái)風(fēng)倒槽、高空槽和副高及弱冷空氣配合造成的暴雨天氣;3)這三種天氣系統(tǒng)造成的暴雨在黔南州秋季暴雨的比例分別為60%、30%、10%。
參考文獻(xiàn):
[1] 黃鶴,楊超,于雷,等.1958—2012年河北省汛期暴雨氣候變化特征分析[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào),2015,31(2):44-50.
[2] 丁一匯.陶詩言先生與中國暴雨[M].中國科學(xué)院大氣物理研究所.東亞季風(fēng)和中國暴雨—慶賀陶詩言先生華誕集[A].北京:氣象出版社,1998.
(責(zé)任編輯:劉昀)