管 琴
(武寧縣氣象局,江西 武寧 332300)
江西的暴雨分布情況是一、二月暴雨很少,集中在贛北;三、四月;暴雨稍多,集中在江西省東部、武夷山西北側(cè),而江西省的西部,特別是羅霄山東側(cè)降水最少;五、六月份是暴雨集中期,有兩條暴雨主線,分別是浙贛鐵路沿線和武夷山西北側(cè),位于兩條主雨帶重疊處的上饒地區(qū)暴雨最多,而贛西南暴雨最少;七月份暴雨北多南少;八月份暴雨西多東少,主要集中在羅霄山東側(cè);九至十二月份暴雨偏少,分布較均勻。
武寧位于贛西北,為一、二月份江西暴雨的主要發(fā)生地。
圖1 暴雨實(shí)況
圖2 地面綜合動(dòng)態(tài)圖
此次暴雨過(guò)程主要集中在22日08時(shí)到23日08時(shí),該時(shí)段13個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)日降水量達(dá)到暴雨量級(jí),最大雨量為鏡源村67.4mm,盤溪村59,2mm次之。暴雨集中點(diǎn)為武寧縣西南部。小時(shí)雨強(qiáng)偏弱,但持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。降水主要來(lái)自幾個(gè)獨(dú)立的單體。
500hPa高度層上,武寧在此期間一直處于南支槽前,該南北向冷槽從21日20時(shí)到22日08時(shí)由四川東部向東南移動(dòng),并于22日08時(shí)-23日08時(shí)穩(wěn)定少動(dòng)。700hPa和850hPa均有較強(qiáng)的低空急流。降水落區(qū)呈東北--西南向帶狀分布,武寧處于降水落區(qū)中心位置。降水有較明顯的對(duì)流特征。降雨落區(qū)在低層切變線與低層急流軸之間。
500hPa上槽前有正渦度平流。由渦度方程可知局地渦度增加,高層氣流為輻散,引起地面降壓,地面降壓導(dǎo)致氣壓梯度力增加,在該作用下低層輻合,再由質(zhì)量守恒方程可知,槽前為上升氣流,上升運(yùn)動(dòng)有利于氣塊產(chǎn)生降水,釋放凝結(jié)潛熱。此外槽前為冷平流,等壓面降低,槽加深。
700hPa上有一強(qiáng)度較強(qiáng)的西南急流,最大速度為24m/s,該急流中心穩(wěn)定維持在武寧上空,暖濕氣流的強(qiáng)大輸送為此次暴雨過(guò)程提供豐富的水汽。
850hPa高度層上,重慶湖北安徽三省北部有一穩(wěn)定少變的切變線,切變線附近為冷暖氣團(tuán)的交匯處,有利于不穩(wěn)定天氣的發(fā)生,且700hPa上水汽條件比850hPa表現(xiàn)明顯[1]。
地面圖上顯示出一條狹長(zhǎng)的冷鋒,并于22日08時(shí)開(kāi)始影響武寧,鋒面附近為氣旋式環(huán)流,摩擦輻合,由質(zhì)量守恒方程可知鋒上有上升運(yùn)動(dòng),鋒面活動(dòng)提供了動(dòng)力抬升條件。
綜上,高空低槽、低空急流、低空切變線以及地面冷鋒共同作用,引發(fā)了此次冬季暴雨[2]。
副熱帶高壓的位置與強(qiáng)度對(duì)我國(guó)是否形成暴雨影響較大。一般來(lái)說(shuō),副高加強(qiáng)西伸能阻礙西風(fēng)槽東移,使槽在我國(guó)長(zhǎng)時(shí)間停留,引發(fā)較強(qiáng)的累計(jì)降水。而此次暴雨過(guò)程中,正好遇到副高加強(qiáng)西伸,南支槽穩(wěn)定少動(dòng),較長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間為此次暴雨的形成提供了有利條件。
對(duì)流有效位能是衡量大氣不穩(wěn)定能量的有效物理量,該值越大表示不穩(wěn)定能量越大。22日08時(shí)武寧站cape值為800J/kg,對(duì)流有效位能較大,有利于氣塊在上升過(guò)程中釋放有效位能而轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,進(jìn)而產(chǎn)生暴雨[3]。
K指數(shù)第一項(xiàng)表示溫度直減率,第二項(xiàng)表示低層水汽條件,第三項(xiàng)表示中層飽和程度,是標(biāo)記對(duì)流性天氣的另一重要參數(shù),該值越大表明對(duì)流越強(qiáng)。22日08時(shí)武寧站K指數(shù)為28.7,雖然比汛期時(shí)要小,但對(duì)江西冬季降水來(lái)說(shuō)算較大。
此次暴雨過(guò)程主要影響系統(tǒng)為500hPa高空槽、700hPa低空急流、850hPa切變線及地面冷鋒,cape值和K指數(shù)比汛期明顯偏小,大氣層結(jié)比汛期更為穩(wěn)定。
此次暴雨過(guò)程小時(shí)雨強(qiáng)不大,但持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),切變線和急流穩(wěn)定少變,形成列車效應(yīng),且不穩(wěn)定能量釋放有利于暴雨的持續(xù)。
700hPa上水汽條件比850hPa表現(xiàn)明顯。
這次暴雨過(guò)程還伴隨著地面冷鋒的南下,鋒面活動(dòng)引起動(dòng)力抬升,為暴雨提供較強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)條件。
這次暴雨過(guò)程溫度平流作用不明顯,主要靠槽前正渦度平流的輸送來(lái)加強(qiáng)地面輻合和上升運(yùn)動(dòng)。
副高的加強(qiáng)西伸阻礙了西風(fēng)槽的東移,使降水時(shí)間較長(zhǎng)持續(xù),為暴雨提供了有利的環(huán)流形式。