摘要 針對(duì)2010年5月16~18日葫蘆島綏中縣出現(xiàn)的局地暴雨過程的高低空天氣形勢、物理量場,從常規(guī)及中尺度的角度分別進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,這次降水過程是高低空形勢有利配合的結(jié)果,以穩(wěn)定性降水為主;綏中地區(qū)出現(xiàn)局地暴雨是由較長的降水持續(xù)時(shí)間、有利的動(dòng)力條件及水汽輸送條件等因素造成的。
關(guān)鍵詞 局部暴雨;環(huán)流背景;成因分析
中圖分類號(hào) S161.6 "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A "文章編號(hào) 0517-6611(2014)32-11431-03
作者簡介 周春曉(1987- ),男,江蘇贛榆人,助理工程師,從事天氣預(yù)報(bào)及預(yù)報(bào)服務(wù)研究。
收稿日期 20140930
暴雨是我國主要災(zāi)害性天氣之一[1-2]。小范圍強(qiáng)降水易造成局部地區(qū)暴雨洪澇,給當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民群眾生命財(cái)產(chǎn)帶來嚴(yán)重?fù)p失[3]。2010年5月16~18日,受高空槽和地面倒槽的共同影響,葫蘆島市出現(xiàn)局地暴雨天氣過程,這是葫蘆島市2010年第一次出現(xiàn)暴雨天氣。這次降水過程從5月16日23:00開始,于18日15:00結(jié)束,持續(xù)時(shí)間較長,雨量分布不均,東南沿海地區(qū)雨量偏大,普遍在30 mm以上,其中綏中部分地區(qū)在60 mm以上,內(nèi)陸地區(qū)雨量明顯偏小,大多在10 mm左右。筆者針對(duì)此次局地暴雨過程的高低空天氣形勢、物理量場,從常規(guī)及中尺度的角度進(jìn)行了分析。
1 環(huán)流背景分析
1.1 500 hPa高度場分析
從500 hPa高空?qǐng)D(圖1)可以
看出,5月16日歐亞大陸中高緯度為兩槽兩脊環(huán)流形勢,極地南下冷空氣在新疆地區(qū)堆積,位于新疆地區(qū)的槽后存在一個(gè)-26 ℃的閉合冷中心,葫蘆島地區(qū)位于高壓脊后部、高空槽前;17日中緯度高空槽東移影響葫蘆島地區(qū),同時(shí)新疆地區(qū)的高空槽逐漸東移,受不斷下滑的冷空氣影響逐漸加深,成為深厚的南北向低槽,-26 ℃的閉合冷中心范圍逐漸擴(kuò)大;18日高空槽進(jìn)一步東移加強(qiáng)為低渦,低渦中心在45°N、112°E,葫蘆島地區(qū)由受低渦前部西南氣流轉(zhuǎn)為低渦底部影響。
1.2 "850 hPa風(fēng)場分析
由850 hPa 風(fēng)場(圖2)可見,16日20:00 850 hPa西南急流已經(jīng)建立,為葫蘆島地區(qū)的降水源源不斷地提供暖濕空氣,且與高空槽帶來的較弱冷空氣交綏;
注:a.16日20:00;b.17日08:00;c.17日20:00;d.18日08:00。
圖1 2010年5月16~18日500 hPa高空?qǐng)D
17日08:00西南急流有所加強(qiáng),且切變線從河北東部至河南呈西南-東北向分布,由于位置偏南,對(duì)葫蘆島南部綏中地區(qū)的降水較為有利,為南部局地暴雨的發(fā)生創(chuàng)造有利的動(dòng)力條件,對(duì)葫蘆島市北部、東部影響則相對(duì)較小;17日20:00切變線在原地維持少動(dòng);強(qiáng)度有所減弱,同時(shí)降水強(qiáng)度隨之減弱;18日08:00切變線向東北方向移動(dòng),該切變線對(duì)葫蘆島市后期降水比較有利。
1.3 地面形勢分析
由地面形勢圖(圖3)可知,降水前期,16日20:00蒙古國地區(qū)有一個(gè)蒙古氣旋,日本海附近有一個(gè)高壓系統(tǒng),一直維持少動(dòng);葫蘆島地區(qū)位于日本海高壓后部
注:a.16日20:00;b.17日08:00;c.17日20:00;d.18日08:00。
圖2 2010年5月16~18日850 hPa風(fēng)場
蒙古氣旋前部,同時(shí)受南來的江淮氣旋倒槽頂部影響。17日08:00,日本海高壓有所加強(qiáng),由于其比較穩(wěn)定,受其阻擋,與蒙古氣旋形成一條東北-西南向相對(duì)穩(wěn)定的高低壓帶,造成降水持續(xù)時(shí)間比較長,同時(shí)南來的江淮氣旋倒槽帶來的大量水汽,有利于葫蘆島南部綏中地區(qū)局地暴雨天氣的發(fā)生;17日17:00高壓進(jìn)一步加強(qiáng),倒槽減弱消失;18日08:00,日本海高壓東撤,穩(wěn)定的降水形勢遭到破壞,葫蘆島地區(qū)降水逐漸停止。
注:a.16日20:00;b.17日08:00;c.17日20:00;d.18日08:00。
圖3 2010年5月16~18日地面形勢場
2 物理量場分析
2.1 水汽條件
從相對(duì)濕度場(圖略)可以看出,500 hPa 16日20:00由遼西到山東半島有一條狹長的高值帶,綏中南部和山東半島中部分別有2個(gè)中心;17日08:00綏中地區(qū)處于相對(duì)大值區(qū),700 hPa、850 hPa與之對(duì)應(yīng)的有100%的相對(duì)濕度中心。
水汽通量場,850 hPa 16日20:00從綏中南部到長江入??谝粭l南-北方向的水汽通道已經(jīng)形成,山東半島南部是值為14 g/(s·cm·hPa)的中心,17日08:00高值帶繼續(xù)向北伸展,葫蘆島市的水汽通量進(jìn)一步加強(qiáng)。
2.2 K指數(shù)、假相當(dāng)位溫
通過對(duì)K指數(shù)場分析可知,16~18日葫蘆島市K指數(shù)東北向西南部逐漸增大,但維持在30 ℃以下,說明此次降水以穩(wěn)定性降水為主。
假相當(dāng)位溫場中,16日20:00 500 hPa葫蘆島位于高能舌的頂部,17日08:00高能區(qū)北抬,綏中地區(qū)位于值為60 ℃的高能中心,這與降水強(qiáng)度的增大和降水大值區(qū)形成很好的對(duì)應(yīng),18日20:00隨著高能區(qū)的東移,降水已經(jīng)結(jié)束。
3 中尺度分析
從5月17日08:00實(shí)況的中尺度天氣分析及物理量指數(shù)的分布特征可以看出,在低層從華南到東北地區(qū)西南部有一個(gè)西南-東北向的濕舌存在,葫蘆島市全區(qū)均在濕舌內(nèi);河北南部到河南中部地區(qū)存在上下對(duì)應(yīng)的高低空切變,對(duì)于葫蘆島地區(qū)切變偏南;從黃海到渤海海區(qū)850 hPa存在一個(gè)南北方向的低空急流,在綏中地區(qū)與700 hPa西南-東北向高空急流相交,有利于對(duì)流的生成。
4 數(shù)值產(chǎn)品檢驗(yàn)分析
日本傳真圖(圖4)顯示,16日08:00 FSFE02葫蘆島地區(qū)處于0~5 mm范圍之內(nèi),中心17 mm在山東半島西南,F(xiàn)SFE03葫蘆島市仍處于0~5 mm范圍之內(nèi),中心30 mm在山東半島東部,24 h降水量葫蘆島地區(qū)由東北向西南依次增大,與實(shí)況較吻合,因此日本傳真圖對(duì)葫蘆島地區(qū)一般降水的落區(qū)預(yù)報(bào)較好,但對(duì)南部綏中局地暴雨預(yù)報(bào)量級(jí)則明顯偏小。對(duì)比ECMWF、T639與實(shí)況發(fā)現(xiàn),它們對(duì)高低空形勢場預(yù)報(bào)效果好,與實(shí)況形勢較吻合。
圖4 日本傳真圖2010年5月16日08:00 FSFE02(a)和FSFE03(b)預(yù)報(bào)
5 預(yù)報(bào)服務(wù)情況
葫蘆島市氣象臺(tái)在中期預(yù)報(bào)中預(yù)報(bào)16日前后有小陣雨;提前24 h預(yù)報(bào)16日夜間到17日白天葫蘆島市各地多云轉(zhuǎn)陰有小雨,并及時(shí)對(duì)外發(fā)布,期間16~18日聯(lián)合省臺(tái),連續(xù)及時(shí)發(fā)布大風(fēng)藍(lán)色預(yù)警信號(hào)、暴雨藍(lán)色預(yù)警信號(hào)共3次。這次預(yù)報(bào)考慮的量級(jí)偏小,沒有預(yù)報(bào)出綏中局部出現(xiàn)暴雨天氣。
6 小結(jié)
(1)此次降水過程受高空槽和地面倒槽的共同影響,是高低空形勢有利配合的結(jié)果。
(2)造成綏中局地出現(xiàn)暴雨天氣的主要原因?yàn)槿毡竞8邏号c蒙古氣旋形成的東北-西南向相對(duì)穩(wěn)定的高低壓帶,使得降水持續(xù)時(shí)間較長;江淮氣旋倒槽、低空切變線的存在和中尺度系統(tǒng)的有力配合是造成局部暴雨的動(dòng)力條件;低空急流和物理量場可以看出水汽輸送條件比較有利。
(3)不能過度依賴數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品,特別對(duì)于局地暴雨,預(yù)報(bào)難度大,應(yīng)該在仔細(xì)分析天氣形勢基礎(chǔ)上并結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱卣鳎贸鲱A(yù)報(bào)結(jié)論,對(duì)局地強(qiáng)降水的落區(qū)與量級(jí)要特別注意。
參考文獻(xiàn)
[1] 陶詩言.中國之暴雨[M].北京:科學(xué)出版社,1980:51-64.
[2] 朱乾根,林錦瑞,壽紹文.天氣學(xué)原理和方法[M].北京:氣象出版社,2997.
[3] 梁鐘清.廣東清遠(yuǎn)市一次局地暴雨過程分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(25):13864-13867.