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        近56 a夏季入境低值系統(tǒng)來源及特征分析

        2012-12-25 09:38:24劉星光于梅張劍俠
        黑龍江氣象 2012年3期
        關(guān)鍵詞:個例低值區(qū)域性

        劉星光,于梅,張劍俠

        (1.黑龍江省人工影響天氣辦公室,黑龍江哈爾濱 150030;2.黑龍江省氣候中心,黑龍江哈爾濱 150030)

        近56 a夏季入境低值系統(tǒng)來源及特征分析

        劉星光1,于梅2,張劍俠1

        (1.黑龍江省人工影響天氣辦公室,黑龍江哈爾濱 150030;2.黑龍江省氣候中心,黑龍江哈爾濱 150030)

        本文通過對1954-2009年56 a的夏季NCEP再分析資料及全省81站逐日降水量的分析,將入境低值系統(tǒng)從來源上分為九類,并對各類型的逐月出現(xiàn)頻率、持續(xù)時間、系統(tǒng)強度、降水強度與范圍等特點進行分析。通過比較發(fā)現(xiàn),西來源低值系統(tǒng)入境頻率最高,排在第二位的是北來,其次是西北、西南來源。多槽合并雖然發(fā)生幾率小,但降水范圍大、強度大。新生區(qū)低值系統(tǒng)在夏季也常有發(fā)生,它強于任何來源低值系統(tǒng),平均控制時間超過3 d,造成區(qū)域性暴雨的幾率超過20%。

        入境低值系統(tǒng);來源;類型;特征

        1 資料來源

        本文所用資料為1954-2009年6-8月NCEP再分析資料及相同時間序列的全省81站逐日降水量資料。

        2 低值系統(tǒng)來源區(qū)域定義及確定原則

        根據(jù)黑龍江省地形、低值系統(tǒng)一般移動規(guī)律,將黑龍江省及其周邊分為九部分,其中西、北、東、南、西北、西南、東北、東南區(qū)域表征低值系統(tǒng)的來源方向,新生區(qū)為高空槽在本省加強切渦的位置(表1)。

        表1 黑龍江省低值系統(tǒng)來源分界區(qū)

        確定來源原則:對黑龍江省產(chǎn)生天氣影響日的前一日,將低值系統(tǒng)所在位置作為其來源區(qū)域,必要時可向前追述一日。

        3 各類來源低值系統(tǒng)的特征分析

        3.1 入境頻率及來源特征分析

        在近56 a的夏季中,共有996次低值系統(tǒng)移入黑龍江省并造成降水、降溫、大風(fēng)等天氣現(xiàn)象,總影響日數(shù)為2 685 d,約占夏季總?cè)諗?shù)的52%。平均每年有17~18個低值系統(tǒng)活動,其活動周期為5 d。

        在分析中發(fā)現(xiàn),有時不同來源的槽合并后改變其各自原有特性,并對黑龍江省造成影響,如仍單獨考慮各自來源不利于預(yù)報技術(shù)總結(jié),故將多槽合并作為來源中的一類。這樣,按照入境來源可將低值系統(tǒng)分為九類,即西、北、東、南、西北、西南、東北、東南和多槽合并。

        表2 低值系統(tǒng)來源分類

        從表2可看出,夏季影響黑龍江省的低值系統(tǒng)主要是西來低值系統(tǒng),所占比例達(dá)到46.7%。其次是北來,占15.8%。西北、西南、東、南來源每年平均出現(xiàn)1~2次,分別占5.6~9.3%。東南來低值系統(tǒng)極少影響黑龍江省。多槽合并則偶有發(fā)生。

        上述分析結(jié)論既符合黑龍江省位于西風(fēng)帶的事實,又與黑龍江省位于北半球中高緯度的地理背景相統(tǒng)一。

        3.2 持續(xù)性分析

        各類低值系統(tǒng)平均持續(xù)時間長度為2~3 d,其中北、西、西北來源、多槽合并型長于其它類型。各來源中低值系統(tǒng)控制黑龍江省日數(shù)≥5 d的個例,西來占40.4%、北來21.8%、西北來12.2%,東來、南來源系統(tǒng)占3~4%,東北、東南來源系統(tǒng)則無個例發(fā)生。1965年7月1-20日,北來槽曾持續(xù)控制黑龍江省長達(dá)21 d,成為夏季影響黑龍江省時間最長的低值系統(tǒng)。

        3.3 逐月特點分析

        每類低值系統(tǒng)的時間分布特點不同:西北、北、東、東北來源低值系統(tǒng)有40%以上出現(xiàn)在6月;東南來源的極少出現(xiàn)在8月;多槽合并多出現(xiàn)在7、8月;西、西南、南來源系統(tǒng)7、8月出現(xiàn)比率高于6月。各類低值系統(tǒng)出現(xiàn)頻次的峰值或谷值絕大多數(shù)出現(xiàn)在6-7月,即每類低值系統(tǒng)出現(xiàn)頻次在6-7月有一個較為明顯的變化,而7、8月份存在更多的相似性。據(jù)統(tǒng)計,黑龍江省歷年暴雨主要集中在7-8月份,因此,應(yīng)重點關(guān)注7-8月份低值系統(tǒng)來源的變化。

        表3 九類低值系統(tǒng)各月出現(xiàn)頻次(%)

        表3反映了九類低值系統(tǒng)各月出現(xiàn)頻次排名情況。西、北、東南來源在保持排名第一、二、九的總體特征下,7、8月份,西、西南、南來源及多槽合并系統(tǒng)較6月均有所增加,其中以西來源系統(tǒng)增幅最為明顯,其次是西南來源;與其相對,西北、東北、東來源系統(tǒng)均有所減少,其中東來源系統(tǒng)減幅最大。從氣候年變化角度來說,進入夏季極渦收縮減弱,副熱帶系統(tǒng)加強北上,7-8月二者達(dá)到最弱-強配置。因此,7月之后影響黑龍江省的北來冷空氣勢力減弱,西太平洋副熱帶高壓西進、北上靠近亞洲大陸東岸,導(dǎo)致西、西南來源低值系統(tǒng)明顯增加。

        3.4 強度分析

        在各類入境低值系統(tǒng)中,西北來源系統(tǒng)較強,東南來源系統(tǒng)較弱。多槽合并移入黑龍江省的低值系統(tǒng)強度僅低于西北、北來源系統(tǒng)(表4)。

        表4 各類入境低值系統(tǒng)強度對比(單位:hPa)

        低值系統(tǒng)入境后,西、西北、北、東北、西南來源低值系統(tǒng)有2成以上個例得到不同程度的加強,其中,北、西南來源低值系統(tǒng)有1/3得到加強,最大加強20 hPa。東南來源系統(tǒng)沒有加強個例,東來源、多槽合并型系統(tǒng)少有增強個例。

        3.5 降水分析

        根據(jù)黑龍江省的具體情況,凡有相鄰二十個站日降水量≥0.1 mm,定義為一次區(qū)域性降水天氣過程;凡相鄰三個站的日降水量≥50 mm,或者相鄰三站日降水量≥25 mm,同時2~3 d降水過程總量≥50 mm,定義為一次區(qū)域性暴雨過程[1]。

        不同來源的低值系統(tǒng)所造成的降水范圍、降水強度各不相同。就降水范圍來說,西南、西、多槽合并的低值系統(tǒng)產(chǎn)生區(qū)域性降水的概率超過90%,其中西南來源系統(tǒng)達(dá)到95.5%;北、東北來源的低值系統(tǒng)產(chǎn)生區(qū)域性降水的概率為85~89%,其它來源為70~78%。就降水強度而言,多槽合并、西南、西來源的低值系統(tǒng)產(chǎn)生區(qū)域性暴雨的概率在17~ 19.2%,北、東南、西北來源的概率在10.8~14%,東來低值系統(tǒng)產(chǎn)生區(qū)域性暴雨的幾率最低,只有4.8%,其它來源在7~8.8%[2-11]。

        4 新生區(qū)低值系統(tǒng)

        高空槽在新生區(qū)加強切斷所成低渦屬于東北低渦范疇。它在夏季降水個例中所占比重為9.4%,平均強度為558 hPa,強于任何來源的低值系統(tǒng)。低槽入境后加強成低渦的幾率6月稍多,約為10.5%,7、8月在8.6~8.8%。新生低渦平均控制時長為3.2 d,最長為8 d。絕大多數(shù)新生低渦可以帶來區(qū)域性的降水天氣過程,且造成區(qū)域性暴雨的幾率達(dá)到22.3%。

        5 小結(jié)

        夏季,黑龍江省冷暖空氣交匯頻繁,多氣旋活動,平均5 d就有一次低值系統(tǒng)活動,每一次低值系統(tǒng)活動對黑龍江省的平均控制時長為2~3 d。按照低值系統(tǒng)的來源可把其分為九類,即西、北、東、南、西北、西南、東北、東南和多槽合并。通過比較發(fā)現(xiàn),西來源低值系統(tǒng)入境頻率最高,其次是北、西北、西南、東,東北來源系統(tǒng)和多槽合并,它們所占比例較小,東南來源系統(tǒng)最少;西北來源系統(tǒng)強度最強;北來源系統(tǒng)持續(xù)時間最長;西南、西來源系統(tǒng)和多槽合并產(chǎn)生的降水范圍最大,發(fā)生區(qū)域性暴雨的幾率最高。此外,各來源入境低值系統(tǒng)有9.4%個例得以加強、切斷成低渦,系統(tǒng)強度、降水強度明顯加強,降水范圍有所擴大,且發(fā)生區(qū)域性暴雨的幾率高于各來源低值系統(tǒng)。

        從總結(jié)夏季降水預(yù)報經(jīng)驗角度來說,中長期預(yù)報員要關(guān)注西南來低值系統(tǒng),短期預(yù)報員要重視多槽合并、新生低渦的預(yù)報。

        [1]金瑜,付立林,白人海,等.黑龍江省天氣預(yù)報經(jīng)驗和方法[R].哈爾濱:黑龍江,1988:19.

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        P463.1

        A

        1002-252X(2012)03-0009-03

        2012-6-1

        劉星光(1977-),女,黑龍江省哈爾濱市人,中國海洋大學(xué),本科生,高級工程師.

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