張宗笛,朱 君,劉 相,楊 洋,譙 勛
(1.貴州省金沙縣氣象局 貴州,金沙 551800;2.貴州省黔西南州氣象局 貴州,興義 562400;3.貴州省織金縣氣象局 貴州,織金 552100;4.貴州省畢節(jié)市氣象局 貴州,畢節(jié) 551700)
2016年6月11-13日之間,廣東部分地區(qū)出現(xiàn)了強(qiáng)度較大的降水過程。據(jù)監(jiān)測,強(qiáng)降雨主要集中在揭陽、汕尾、汕頭、韶關(guān)、清遠(yuǎn)、佛山、廣州、惠州、梅州等市。為了分析這次連續(xù)性暴雨的成因,本文以陸豐市為主,陸豐市地面觀測站(59502)24h降水量(20:00-20:00)11日到13日分別為63mm、147.9mm、130.6mm。11日達(dá)到了暴雨的量級,12日、13日達(dá)到了大暴雨的量級,并且降水比較集中,11日主要集中在15時到18時降水為31.9mm,12日集中在03時到08時降水為112.6mm,13日集中在03時到09時降水量為117.3mm。本文使用常規(guī)氣象觀測資料以及每天四次的NCEP2.5°x2.5°再分析資料對這次陸豐市持續(xù)性暴雨過程的成因、環(huán)流特征和影響系統(tǒng)進(jìn)行診斷分析。
11日到13日都有西南低空急流的活動,并且隨著副高北抬的過程中,西南低空急流軸也在北抬,最大風(fēng)力達(dá)到8級大風(fēng)。西南低空急流可通過水汽輸送來促進(jìn)暴雨區(qū)的低層輻合,加上200hPa南亞高壓的控制,形成底層輻合與高層輻散相耦合的有利動力結(jié)構(gòu),從而促進(jìn)并加強(qiáng)大氣的垂直上升運動;西南低空急流將北部灣的水汽輸送到暴雨區(qū),并且風(fēng)速的輻合使暴雨區(qū)的低空形成了正的水汽平流,西南低空急流為暴雨的產(chǎn)生提供了有利的水汽條件。陸豐市處在西南低空急流的左側(cè)的氣旋性切變區(qū),是暴雨產(chǎn)生的有利地區(qū)。6月11日(14:00~20:00)、12日(02:00~08:00)、13日(02:00~08:00)在850hPa平均風(fēng)場圖中廣東北部有一個氣旋性環(huán)流,與西南低空急流相結(jié)合可以引起較強(qiáng)的上升運動,陸豐市位于氣旋性環(huán)流的右下方,產(chǎn)生了上升動力因素。11日和12日850hPa、700 hPa高度上在廣東東部與福建西部有一風(fēng)速輻合區(qū)為此次暴雨提供了上升運動,但是12日的風(fēng)場比11日風(fēng)場的更大更偏南,所以導(dǎo)致陸豐市12日的降水比11日降水多的原因;13日雖然無其他天氣系統(tǒng)影響,但是13日急流軸的北抬之后處于陸豐市上空且陸豐市位于副高邊緣也導(dǎo)致層結(jié)不穩(wěn)定,也是13日大暴雨的形成機(jī)制。西南風(fēng)低空急流與風(fēng)速輻合,低渦的共同作用下,是本次連續(xù)性暴雨產(chǎn)生,持續(xù)的主要因素。
6月11日(14:00~20:00)陸豐市處于水汽通量的高值區(qū)達(dá)到了20g/cm·hPa·s,表明在此期間陸豐市的水汽的水平輸送好,加上風(fēng)速輻合等動力因素的條件下,使得水汽抬升凝結(jié)產(chǎn)生暴雨。由于水汽凝結(jié)降水且風(fēng)速不大,導(dǎo)致大氣中水汽含量的降低,使得降水量減小,這就是11日中只能形成暴雨而不能達(dá)到大暴雨的原因。12日(02時~08時)陸豐市的水汽通量值也達(dá)到了20g/cm·hPa·s,隨著西南低空急流的北抬讓陸豐市上空的風(fēng)速變大,使得850hPa高度上的水汽輸送更好,能為暴雨區(qū)提供更充足的水汽,加上更強(qiáng)的風(fēng)速輻合,所以導(dǎo)致12日陸豐市大暴雨的產(chǎn)生。13日(02時~08時)的水汽通量相對于11日、12日的是最少的,是因為13日的風(fēng)向比11日、12日的更偏西,水汽來源只有北部灣,所以13日的水汽輸送量是最少的只有15g/cm·hPa·s,但是13日收急流軸的作用使得水汽輸送時間長,有著穩(wěn)定的水汽輸送,這就使13日的降水量也達(dá)到了大暴雨的量級。
相對渦度從22~23°N,115~116°E平均相對渦度圖(圖1)可以看出,11日集中降水的時間(圖1中06h~12時)的相對渦度在850hPa到500hPa為正值,最大值大于2×10ˉ5·Sˉ1說明在此之前有大氣的上升運動,并且在300hPa高度以上為負(fù)值,這種低層為正渦度,高層為負(fù)渦度的形勢使得11日暴雨區(qū)有明顯的大氣上升運動;12日集中降水的時間(圖1中18h~12日00:00),此時在陸豐市的上空,最大的正渦度值只在900hPa左右,中心值也達(dá)到2×10ˉ5·Sˉ1,800 hPa-500hPa的渦度值較小,與之對應(yīng)的也是在300hPa高度以上為負(fù)值區(qū),雖然相對渦度沒有11日的好,但是水汽條件的優(yōu)勢讓12日產(chǎn)生了大暴雨;13日集中降水的時間(12日18h~13日00h),在900hPa以上的相對渦度都為負(fù)值,說明此時沒有明顯的大氣上升運動,導(dǎo)致渦度為負(fù)值的原因可能是在13日陸豐市上空正好被西南低空急流的急流軸所控制。高層的負(fù)值區(qū)與南亞高壓在廣東地區(qū)上空對其控制和影響相對應(yīng)。
圖1 2016年11日到13日22~23°N,115~116°E平均相對渦度垂直剖面圖(單位:Sˉ1,圖中所示時間為世界時)
11日暴雨集中降水的時期,在陸豐市上空有垂直上升運動,最高上升到200hPa以上,800hPa到600hPa有一個強(qiáng)中心,到達(dá)了-0.2Pa/s,在12日中,陸豐市偏西方向的上空有一個強(qiáng)中心,值達(dá)到了-0.4Pa/s,并且上升氣流貫穿了整個大氣層。13日中垂直上升運動的強(qiáng)中心位于陸豐市的東部,雖然13日的上升運動是這3天內(nèi)最小的,但是13日也是具有貫穿整個大氣的上升運動。11日,12日貫穿整個大氣層的上升運動,并且12日的更強(qiáng);以及西南低空急流帶來的水汽輸送12日也要優(yōu)于11日,為11日暴雨,12日大暴雨降水的產(chǎn)生提供了有利的條件;13日雖然上升運動小,但是受急流軸和副高邊緣的作用低層的水汽供應(yīng)比前2天的更久,則13日的降水量也最多。