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        六盤(pán)水市一次強(qiáng)降水天氣過(guò)程分析

        2011-12-22 06:42:02康學(xué)良池再香
        中低緯山地氣象 2011年2期
        關(guān)鍵詞:梁子盤(pán)縣水城

        康學(xué)良,池再香

        (貴州省六盤(pán)水市氣象局,貴州 六盤(pán)水 553001)

        六盤(pán)水市一次強(qiáng)降水天氣過(guò)程分析

        康學(xué)良,池再香

        (貴州省六盤(pán)水市氣象局,貴州 六盤(pán)水 553001)

        利用EC數(shù)值預(yù)報(bào)、FY2C云圖、區(qū)域自動(dòng)站、多普勒雷達(dá)以及實(shí)況資料,對(duì)2009年6月8日傍晚到10日08:00時(shí)發(fā)生在貴州省六盤(pán)市的強(qiáng)降水天氣過(guò)程進(jìn)行分析。結(jié)果表明:位于盤(pán)縣坪地東北面的牛棚梁子(主峰2 865 m)和水城與赫章之間的韭菜坪(主峰2 901 m)在此次強(qiáng)降水過(guò)程中,對(duì)天氣系統(tǒng)具有阻擋作用;地面輻合線對(duì)此次強(qiáng)降水落區(qū)有很好的指示作用;區(qū)域自動(dòng)站、新一代天氣雷達(dá)、衛(wèi)星云圖等資料以及本地開(kāi)發(fā)的暴雨預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)和區(qū)域內(nèi)各站點(diǎn)近地面能量的變化,對(duì)臨近預(yù)警、短時(shí)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率的提高起到關(guān)鍵作用,從而可為復(fù)雜地形下的局地暴雨預(yù)報(bào)起到重要的參考意義。

        地形;輻合線;強(qiáng)降水;六盤(pán)水

        1 引言

        夏季暴雨是不同尺度相互作用的復(fù)雜非線性問(wèn)題。在不同尺度的影響系統(tǒng)中,暴雨的產(chǎn)生要有一定的大尺度環(huán)境背景,它可以提供中尺度天氣系統(tǒng)形成的條件及環(huán)境場(chǎng),而中尺度系統(tǒng)(MCS)才是直接造成暴雨的影響系統(tǒng)[1-2]。只有在有利的大尺度背景下滿(mǎn)足一定的物理?xiàng)l件,才能激發(fā)產(chǎn)生強(qiáng)對(duì)流天氣[3],但地形的加熱不均勻也會(huì)引起局地環(huán)流[4],使災(zāi)害天氣的發(fā)生更加頻繁,并且強(qiáng)降水的落區(qū)與地形關(guān)系有著密切的關(guān)系[5]。

        貴州六盤(pán)水市地處烏蒙山脈,中部有牛棚梁子(主峰2 865m),西北部有韭菜坪(主峰2 901m),是個(gè)典型的高海拔山區(qū),地形地勢(shì)復(fù)雜,山體高大,連綿不斷,切割劇烈,谷地幽深,相對(duì)高度差多達(dá)500m以上。由于地形的復(fù)雜多樣,造成局地暴雨很難預(yù)報(bào)。本文利用EC數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品資料、常規(guī)觀測(cè)資料、區(qū)域自動(dòng)站資料、雷達(dá)資料、物理量場(chǎng)資料、FY2C云圖以及本臺(tái)開(kāi)發(fā)的暴雨預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)等,對(duì)2009年6月8—10日發(fā)生在貴州省六盤(pán)水市的強(qiáng)降水天氣過(guò)程進(jìn)行分析,探討局地強(qiáng)降水的預(yù)報(bào)方法。

        2 過(guò)程概況及災(zāi)情

        2009年6月8日傍晚到10日08:00時(shí),受低槽、切變線影響,六盤(pán)水市出現(xiàn)了當(dāng)年入汛以來(lái)最強(qiáng)降水,局地雷雨中夾降冰雹,降水主要集中在8日夜間,在六盤(pán)水市的中部呈自西向東帶狀強(qiáng)降水區(qū)(見(jiàn)圖1);隨后強(qiáng)降水區(qū)域減弱南下,9日白天到夜間降水主要集中在盤(pán)縣南部。8日08:00時(shí)—10日08:00時(shí),全市共出現(xiàn)大暴雨1站、暴雨14站、大雨25站以及中雨17站,以水城縣的蟠龍鄉(xiāng)114.5mm為最大。同時(shí),8日14:10—14:30時(shí),水城縣的蟠龍鄉(xiāng)發(fā)生冰雹災(zāi)害,冰雹持續(xù)時(shí)間20min,冰雹最大直徑為10mm;15:00時(shí),水縣城的果布戛鄉(xiāng)楓香村的4位村民在地里鎬玉米,4人同時(shí)被雷擊倒受輕傷;19:25—21:40時(shí)水縣城的營(yíng)盤(pán)鄉(xiāng)發(fā)生風(fēng)災(zāi),導(dǎo)致玉米被大風(fēng)吹倒或吹斷。此次風(fēng)雹災(zāi)害,造成水城縣6 074人受災(zāi),農(nóng)作物受災(zāi)面積138 hm2,絕收18 hm2,倒塌房屋4間,直接經(jīng)濟(jì)損失46.35萬(wàn)元。此次暴雨致洪災(zāi)害,造成六枝32 094人受災(zāi),死亡1人,農(nóng)作物受災(zāi)面積1 388 hm2,絕收73hm2,直接經(jīng)濟(jì)損失345萬(wàn)元,其中農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失325萬(wàn)元。

        3 強(qiáng)降水過(guò)程分析

        3.1 環(huán)流形勢(shì)與影響系統(tǒng)分析

        由EC數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品資料分析:500hPa圖上(圖略),7日20:00時(shí),四川西部有高空槽,未來(lái)東移影響貴州省東部;8日20:00時(shí),高空槽東移到陜西南部—重慶—貴州省東部—廣西南部;9日20:00時(shí),高空槽在貴州省東部,貴州省主要受偏西北氣流影響,10日 20:00時(shí),貴州省受西北氣流影響。700hPa圖上(圖略),7日20:00時(shí),貴州省西南氣流加強(qiáng),陜西北部—甘肅南部—成都附近有低渦切變,未來(lái)東南移影響貴州省;8日20:00時(shí),低渦切變東南移到貴州省北部,未來(lái)繼續(xù)東南移,貴州省西南氣流減弱;9日20:00時(shí),低渦切變線東南至貴州省東南部,10日20:00時(shí),貴州省受高壓環(huán)流影響。850hPa圖上(圖略),7日20:00時(shí),寧夏—四川東部—云南昭通有低渦切變,貴州省偏南氣流加強(qiáng);8日20:00時(shí),低渦切變線南壓至貴州省中部一線,貴州省偏南氣流減弱;9日20:00時(shí),切變線南壓至廣西境內(nèi),貴州省轉(zhuǎn)為西北氣流;10日20:00時(shí),貴州省為高壓環(huán)流影響。地面氣壓場(chǎng)(圖略),7日20:00時(shí),有弱冷空氣影響貴州省;8日20:00時(shí)影響貴州省的倒槽鋒生系統(tǒng)維持;9日20:00時(shí)倒槽減弱;10日20:00時(shí),有弱冷空氣補(bǔ)充影響貴州省。

        圖1 8日08:00時(shí)—9日08:00時(shí)六盤(pán)水市降水(單位:mm)分布實(shí)況

        總之,六盤(pán)水市此次強(qiáng)降水天氣過(guò)程主要是受500hPa槽后西北氣流、850hPa位于昭通的低渦切變和地面倒槽鋒生系統(tǒng)的共同影響。

        3.2 地形作用

        六盤(pán)水市自南向北一直到赫章為烏蒙山脈,在烏蒙山脈上,盤(pán)縣西北部與水城西南部交界處主峰(牛棚梁子)有2 865m,水城西北部與赫章南部交界處有2 901m的主峰(韭菜坪)。在此次強(qiáng)降水過(guò)程中,牛棚梁子和韭菜坪共同阻擋了8日08:00時(shí)及前4 d的東南氣流,使東南氣流轉(zhuǎn)為東北氣流。由于地形抬升作用,在牛棚梁子以東、韭菜坪以南地區(qū)造成上升運(yùn)動(dòng),有利于該區(qū)的對(duì)流發(fā)生和發(fā)展。由此可見(jiàn),此次強(qiáng)降水落區(qū)與該地形的作用有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系(見(jiàn)圖1)。

        3.3 雷達(dá)回波分析

        8日16:00時(shí),貴陽(yáng)雷達(dá)反映出六枝東南角和西南角有對(duì)流回波生成(圖2a),隨后加強(qiáng)、發(fā)展并南壓,16:50時(shí)發(fā)展成一對(duì)流回波帶在六枝南部(圖2b),該對(duì)流回波帶一直維持到17:20時(shí),隨后緩慢東移,18:00時(shí)移出六枝并影響普定南部與鎮(zhèn)寧北部之間地區(qū);該對(duì)流回波帶的滯留、移動(dòng)與六枝16:00—17:00時(shí)的強(qiáng)降水(1h降22.0mm)以及其后持續(xù)降水有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。22:02時(shí),畢節(jié)雷達(dá)反映出在水城的西南部有對(duì)流回波生成(圖3a),此處應(yīng)為牛棚梁子的東北方,但22:22時(shí)對(duì)流回波減弱消失。9日00:43時(shí)畢節(jié)雷達(dá)反映出在水城的南部自西向東呈帶狀對(duì)流回波(圖3b),該對(duì)流回波位于韭菜坪與牛棚梁子之間,并且維持到01:58時(shí)減弱消失,01:38時(shí)在水城的北部有弱對(duì)流回波生成,該對(duì)流回波位于韭菜坪南側(cè),且一直持續(xù)到05:48時(shí)減弱消失。該對(duì)流回波的滯留以及減弱消失與水城站逐時(shí)降水分布一致。

        圖2 貴陽(yáng)雷達(dá)8日16:00時(shí)(a)和16:50時(shí)(b)回波變化趨勢(shì)

        3.4 衛(wèi)星云圖分析

        從FY2C云圖上看到,8日15:20時(shí),在威寧、水城、六枝的西南部有對(duì)流云團(tuán)生成(圖4a),該小尺度對(duì)流云團(tuán)在源地發(fā)展、加強(qiáng);16:20時(shí)該小尺度對(duì)流云團(tuán)在發(fā)展、加強(qiáng)過(guò)程中合并為一中尺度且呈東西帶狀對(duì)流云團(tuán)在水城—六枝一帶(圖4b);由于受牛棚梁子和韭菜坪山峰的阻擋,該中尺度對(duì)流云團(tuán)未向西、向北發(fā)展,而是緩慢地南下,17:20時(shí)分在水城的中部以南至六枝的中部以南地區(qū)(圖4c),隨后該中尺度對(duì)流云團(tuán)一直維持在這一帶,造成8日夜間強(qiáng)降水主要分布在水城的中部以南至六枝的中部以南地區(qū)。由此可見(jiàn),該中尺度對(duì)流云團(tuán)與此次強(qiáng)降水落區(qū)有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。9日04:20時(shí)該中尺度對(duì)流云團(tuán)減弱并東南移,到06:20時(shí)移出六盤(pán)水市(圖4d),該市的強(qiáng)降水天氣過(guò)程隨之減弱。

        3.5 地面輻合線分析

        8日08:00時(shí)地面圖上,貴州省北部邊緣有弱輻合,而六盤(pán)水市為西南風(fēng),加上高低空天氣系統(tǒng)偏北偏東,故六盤(pán)水市沒(méi)有具備強(qiáng)降水的天氣條件;到11:00時(shí),水城站突然轉(zhuǎn)為東北風(fēng),盤(pán)縣維持西南風(fēng),輻合線位于水城與盤(pán)縣交界處—安順附近—遵義一線(圖5a);14:00時(shí)地面輻合線的東段南壓至貴陽(yáng)以南地區(qū),而西段仍然維持在水城與盤(pán)縣之間(圖5b),維持在水城與盤(pán)縣交界處的輻合線位置與8日夜間的強(qiáng)降水落區(qū)有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此,地面圖時(shí)間尺度短,可作為短時(shí)預(yù)報(bào)的重要工具。

        圖5 地面形勢(shì)場(chǎng)8日11:00時(shí)(a)和14:00時(shí)(b)變化特征

        3.6 本地化分析

        8日14:00時(shí),根據(jù)六盤(pán)水市氣象臺(tái)開(kāi)發(fā)的暴雨預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng),得到六盤(pán)水市水城和六枝上空(700hPa)的比濕為11.1g/kg,而盤(pán)縣為10.4 g/kg,說(shuō)明水城和六枝上空的水汽條件比盤(pán)縣的好;且水城和六枝上空(700hPa)的總能量為70.1℃,而盤(pán)縣為68.4℃,說(shuō)明水城和六枝上空的能量比盤(pán)縣的高。得出的結(jié)論是“六盤(pán)水市北部具備產(chǎn)生強(qiáng)降水的水汽、能量條件”。同時(shí)利用六盤(pán)水市各站點(diǎn)8日08:00時(shí)和14:00時(shí)的近地面溫度、水汽壓和本站氣壓計(jì)算得到,08:00時(shí)近地面能量:水城74℃、六枝73℃、盤(pán)縣68℃,到14:00時(shí),水城80℃、六枝77℃、盤(pán)縣71℃;由此可知,六盤(pán)水市中部以北地區(qū)的能量比中部以南地區(qū)的增加明顯,為強(qiáng)降水提供了充足的水汽和能量條件。所以,暴雨預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)的提示以及近地面能量的反應(yīng),與此次強(qiáng)降水落區(qū)有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

        4 討論

        在此次強(qiáng)降水天氣過(guò)程中,天氣影響系統(tǒng)偏北偏東,對(duì)六盤(pán)水市影響不明顯,但六盤(pán)水市氣象臺(tái)根據(jù)自己開(kāi)發(fā)的暴雨預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng),并結(jié)合本地各站點(diǎn)近地面能量,作出“8日夜間到9日白天,全市陰有陣雨或雷雨,雨量一般中雨,北部(水城)和東部(六枝)局地有大到暴雨,個(gè)別鄉(xiāng)鎮(zhèn)有暴雨;9日夜間到10日白天,陰有陣雨,南部(盤(pán)縣)局地中到大雨?!钡念A(yù)報(bào)結(jié)論。經(jīng)與實(shí)況進(jìn)行比較,前24h,在強(qiáng)降水落區(qū)以及量級(jí)上,預(yù)報(bào)結(jié)論與實(shí)況相吻合;后24h,在強(qiáng)降水落區(qū)上,預(yù)報(bào)結(jié)論與實(shí)況相吻合,但預(yù)報(bào)量級(jí)較實(shí)況略偏大。

        由于六盤(pán)水市無(wú)雷達(dá),只能參考畢節(jié)、黔西南和貴陽(yáng)的雷達(dá)資料。受地形影響,畢節(jié)雷達(dá)只能反映水城中部以北上空的對(duì)流狀況,黔西南雷達(dá)只能反映盤(pán)縣中部以南上空的對(duì)流狀況,貴陽(yáng)雷達(dá)又只能反映六枝中部以東上空的對(duì)流狀況,造成水城與盤(pán)縣、水城與六枝交界處為盲區(qū),而水城與盤(pán)縣交界處受牛棚梁子山峰阻擋,常常有對(duì)流系統(tǒng)生成、發(fā)展及停滯,易造成此處降水量級(jí)預(yù)報(bào)的偏差;并且曾多次在此處發(fā)生的強(qiáng)降水無(wú)法從雷達(dá)圖上獲取,而云圖資料時(shí)空尺度較長(zhǎng),且常常資料不全,給六盤(pán)水市局地暴雨短時(shí)臨近預(yù)報(bào)帶來(lái)困難。因此,六盤(pán)水市氣象臺(tái)常常根據(jù)區(qū)域自動(dòng)站降水量來(lái)判斷該盲區(qū)的降水強(qiáng)度以及持續(xù)時(shí)間進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)服務(wù)。在服務(wù)過(guò)程中,難免有點(diǎn)被動(dòng)和偏差。

        5 小結(jié)

        ①當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件,特別是山脈走向,對(duì)天氣系統(tǒng)具有觸發(fā)或阻擋作用。此次強(qiáng)降水落區(qū)與牛棚梁子和韭菜坪的地形有著密切的關(guān)系。

        ②地面實(shí)況圖、區(qū)域自動(dòng)站、多普勒雷達(dá)、衛(wèi)星云圖等資料,對(duì)臨近預(yù)警、短時(shí)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率的提高起到關(guān)鍵作用。

        ③本地化系統(tǒng)在此次強(qiáng)降水天氣過(guò)程中起到很好的指示作用。

        [1] 陶詩(shī)言,丁一匯,周曉平.暴雨和強(qiáng)對(duì)流天氣的研究[J].大氣科學(xué),1979,4(3):227-238.

        [2] 馬艷,程麟生.暴雨中尺度系統(tǒng)不穩(wěn)定理論的數(shù)值試驗(yàn)[J]. 高原氣象,1996,15(4):414-424.

        [3] 朱官忠.山東盛夏的一次強(qiáng)風(fēng)暴過(guò)程的中尺度分析[J].氣象,1991,17(12):22-26.

        [4] 葉萌,張東,何夏江.“05.6”廣東致洪暴雨過(guò)程的預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)[J]. 廣東氣象,2006,34(1):35-38.

        [5] 池再香,白慧,黃紅,等.夏季黔東南州局地暴雨與西太副高環(huán)流的關(guān)系[J]. 高原氣象,2008,27(1):176-183.

        P458

        B

        1003-6598(2011)02-0022-04

        2010-05-31

        康學(xué)良(1962-),男,工程師,主要從事氣象綜合管理工作。

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