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        2015年7月30日大連地區(qū)久旱轉(zhuǎn)雨暴雨過程分析

        2016-12-20 13:45:43吳春英蔣婷婷鐘博高燕
        現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技 2016年20期

        吳春英++蔣婷婷++鐘博++高燕

        摘要 利用常規(guī)觀測、加密自動站氣象站以及NCEP/NCAR再分析等資料,分析了2015年7月30日大連地區(qū)久旱轉(zhuǎn)雨一次降雨過程。結(jié)果表明:大連地區(qū)7月30日暴雨過程是在前期中高緯度為兩槽兩脊阻塞環(huán)流,中國中西部大陸由高壓控制,高壓明顯偏強(qiáng),副熱帶高壓偏東的形勢下產(chǎn)生的。地面倒槽、低層切變線和500 hPa短波槽和副熱帶高壓是強(qiáng)降水的主要影響系統(tǒng)。中低空急流、切變線建立、3支氣流的匯合,為強(qiáng)降水提供了水汽輸送和不穩(wěn)定能量及動力條件。暴雨產(chǎn)生在低空急流左前方切變線右側(cè)。本次降雨較大的K指數(shù)為暴雨提供了不穩(wěn)定條件。中、低層有大的比濕為降雨提供較好的水汽條件。低層輻合、高層輻散為暴雨產(chǎn)生提供了動力條件。

        關(guān)鍵詞 暴雨;環(huán)流特征;低空急流;物理量;遼寧大連;2015年7月30日

        中圖分類號 P458.1+21.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)20-0234-02

        暴雨作為東北地區(qū)最主要的災(zāi)害性天氣之一,具有突發(fā)性強(qiáng)、強(qiáng)度高、持續(xù)時間長等特點[1]。許多學(xué)者通過個例分析與歷史變化分析,對東北地區(qū)的暴雨進(jìn)行了研究,主要集中在暴雨的時間分布[2-6]、強(qiáng)度特征、大尺度環(huán)流系統(tǒng)等氣候特征方面,同時對其影響系統(tǒng)進(jìn)行了探討[7-8],對遼寧暴雨的預(yù)報工作具有重要的指導(dǎo)意義。

        大連位于遼寧西南部沿海地區(qū),常出現(xiàn)暴雨并導(dǎo)致災(zāi)害。2015年7月30日,大連地區(qū)出現(xiàn)了一次久旱轉(zhuǎn)雨的暴雨天氣過程。由于長時間的干旱,影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn),因此對轉(zhuǎn)折性天氣過程的預(yù)報準(zhǔn)確性具有重要作用。分析和探討久旱后的暴雨天氣過程及其前期氣候背景、相關(guān)大尺度環(huán)流形勢、層結(jié)和水汽條件的特點等有重要的現(xiàn)實意義。本文利用常規(guī)、加密自動氣象站、NCEP 1°×1°再分析資料,采用動力診斷分析方法,對暴雨天氣過程的各個方面進(jìn)行分析,可以為今后大連地區(qū)的暴雨預(yù)報提供參考。

        1 降水概況

        2015年夏季大連地區(qū)持續(xù)少雨,各地出現(xiàn)中度干旱,長興島、瓦房店部分地區(qū)出現(xiàn)重度干旱。此次降雨對全市旱情的緩解起著決定性作用。7月30日1:00—8:00各地出現(xiàn)降雨,平均降雨量30 mm,大多數(shù)地區(qū)降雨量30~70 mm,最大為94 mm,出現(xiàn)在普蘭店修屯河。本次降水過程是一次轉(zhuǎn)折性天氣過程,解除了大連地區(qū)旱情。

        2 環(huán)流形勢特征

        2.1 500 hPa環(huán)流形勢

        2015年7月下旬歐亞大陸中高緯度為兩槽兩脊阻塞環(huán)流形勢,中國中西部大陸由高壓控制,高壓明顯偏強(qiáng)。副熱帶高壓偏東偏南,26日開始西伸明顯增強(qiáng)。29日20:00 5 880 gpm東側(cè)到達(dá)112°E,北界到達(dá)35°N。29日20:00(圖1)副熱帶高壓東側(cè)5 880 gpm明顯東撤,北端向北延伸至37°N,形成5 920 gpm閉合中心達(dá)到30°N。中國西藏到貝加爾湖由高壓控制,貝加爾湖有5 760 gpm閉合中心,在河套東部高壓脊有短波槽東移。30日8:00副熱帶高壓東撤南落,5 880 gpm西側(cè)向東撤了7個經(jīng)度,北界向南落了2個緯度。

        此次強(qiáng)降水發(fā)生在副熱帶高壓加強(qiáng)北抬西伸后南落東撤,北部冷槽南壓過程中,副高邊緣高溫高濕空空氣與短波槽輸送的冷空氣在大連地區(qū)交匯,為本次暴雨過程提供了有利條件。

        2.2 地面形勢場

        7月29日20:00長江以北的中國大陸由低壓控制,低壓中心987.5 hPa位于新疆、青海、西藏的交界處。河套—華北—東北位于倒槽頂部,內(nèi)蒙東北部有高壓脊插入,使倒槽頂部等壓線氣旋曲率彎曲。30日8:00內(nèi)蒙北部高壓底部南落,使倒槽頂部擠壓變窄,倒槽西北部有冷空氣侵入倒槽頂部暖濕空氣中產(chǎn)生對流性降水。

        2.3 850 hPa與700 hPa急流和切變線

        7月29日20:00 700 hPa沒有急流形成,切變線位于遼寧省北部北票、阜新到章武一帶,30日8:00(圖2)切變線位于營口至山東一帶,山東到大連建立了西南低空急流,煙臺風(fēng)速20 m/s,大連風(fēng)速達(dá)到32 m/s。有東北風(fēng)、西南風(fēng)、西北風(fēng)3支氣流匯合在大連一帶。7月29日20:00 850 hPa與700 hPa無低空急流形成,在遼寧的北部有切變線維持,30日8:00 850 hPa切變線位于營口至萊州灣一帶,從海南島—山東—大連建立了完整的低空急流,700 hPa有相同3支氣流在大連一帶匯合,長興島位于低空急流左前方切變線右側(cè)。

        綜上,在本次降水過程中,低空急流前部有3支氣流共同匯合,有較強(qiáng)的輻合,為強(qiáng)降水提供了不穩(wěn)定能量,另一方面為暴雨提供了水汽輸送。切變線為暴雨提供了動力條件。強(qiáng)降水分布在低空急流的左前方切變線與急流軸之間。

        3 物理量場分析

        3.1 比濕

        暴雨的產(chǎn)生要有充沛的水汽輸送。暴雨是在大氣飽和比濕達(dá)到相當(dāng)大時才能形成。700 hPa比濕≥8 g/kg,相當(dāng)于850 hPa比濕≥14 g/kg是大雨、暴雨的必要條件[9]。本次降雨前29日20:00 850 hPa比濕達(dá)到14 g/kg,700 hPa比濕較小,為5 g/kg。30日8:00 850 hPa比濕達(dá)到12 g/kg,700 hPa比濕達(dá)到8 g/kg。本次降水前低層有較好的水汽條件,之后中層比濕增大,此次降雨有較好的水汽條件。

        3.2 K指數(shù)

        29日20:00 K指數(shù)分布在河套東部華北到東北地區(qū),為舌狀東北西南向分布,中心36 ℃,長興島區(qū)32 ℃。30日8:00 在遼東半島有36 ℃大值中心,長興島達(dá)到36 ℃,本次降雨較大的K指數(shù)為暴雨提供了不穩(wěn)定條件。

        3.3 水汽通量散度

        分析長興島區(qū)降水前29日20:00(表1)850 hPa以上為輻合,925 hPa層最小為-35(cm2·hPa·s)-1,中層700 hPa為5(cm2·hPa·s)-1,為輻合,但輻合值較小,500 hPa以上為0,無輻合輻散。30日8:00 700 hPa為負(fù)值,中低層有輻合,高層無輻散。本次降水過程中低層有明顯輻合,高層輻散較小,為暴雨產(chǎn)生提供一定的條件。

        4 結(jié)論

        (1)長興島2015年7月30日暴雨過程是在前期中高緯度為兩槽兩脊阻塞環(huán)流形勢下,中國中西部大陸由高壓控制,高壓明顯偏強(qiáng),副熱帶高壓偏東的形勢下產(chǎn)生的。

        (2)地面倒槽、低層切變線和500 hPa短波槽和副熱帶高壓是強(qiáng)降水的主要影響系統(tǒng)。

        (3)中低空急流、切變線建立,3支氣流的匯合,為強(qiáng)降水提供了水汽輸送和不穩(wěn)定能量及動力條件。暴雨產(chǎn)生在低空急流左前方切變線右側(cè)。

        (4)高空急流右后方輻散與水平場分流輻散疊加,使高空輻散加強(qiáng)。低空急流左前方輻合和高空急流右后方輻散耦合,是強(qiáng)降水產(chǎn)生的動力條件。

        (5)本次降雨較大的K指數(shù)為暴雨提供了不穩(wěn)定條件。本次降水過程中、低層有大的比濕為降雨提供較好的水汽條件。本次降水過程中低層有明顯輻合,高層輻散較小,為暴雨產(chǎn)生提供有力的動力條件。

        5 參考文獻(xiàn)

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