蔡青青
摘要 本文利用常規(guī)觀測資料、地面觀測資料、NCEP再分析資料等,對2016年8月16—18日敦煌市罕見強降水天氣過程的天氣實況、天氣形勢、水汽條件、動力條件和不穩(wěn)定能量進行分析探討,通過分析強降水天氣發(fā)生、發(fā)展的可能物理機制,為今后此類天氣預(yù)報積累預(yù)報經(jīng)驗。
關(guān)鍵詞 強降水;天氣形勢;物理量場;甘肅敦煌;2016年8月16—18日
中圖分類號 P458.1+21.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2018)02-0201-01
敦煌市位于甘肅省西北部,屬溫帶大陸性氣候,干燥少雨,蒸發(fā)量大,晝夜溫差大,日照時間長,相對于我國南方地區(qū),其強降水概率較小,但由于降水時空分布不均,夏季有可能會出現(xiàn)局地強降水天氣,引發(fā)嚴重洪澇、泥石流災(zāi)害,給當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟建設(shè)及人們正常生活帶來危害。本文通過對2016年8月16—18日敦煌市罕見強降水天氣過程進行分析,以加強對強降水天氣發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律性認識,提升人們對強降水天氣的認識及此類天氣預(yù)報預(yù)警水平。
1 天氣概況
受高原西南暖濕氣流及偏北冷空氣東移共同作用的影響,2016年8月16—18日甘肅省酒泉市出現(xiàn)區(qū)域性降水天氣,全市累計降水量>30 mm站點46個,>20 mm站點76個,過程最大累計降水發(fā)生在敦煌西千佛洞,為54.2 mm。17日全市43個測站出現(xiàn)暴雨(河西暴雨標準),敦煌觀測站降水量31.1 mm,創(chuàng)1937年建站以來歷史極值。據(jù)悉,受強降雨影響,17日11:00敦煌莫高窟暫停對外開放,鳴沙山月牙泉階段性關(guān)閉。此次天氣過程,敦煌市氣象局提前發(fā)布暴雨藍色預(yù)警,強降水對敦煌市葡萄等作物生產(chǎn)造成嚴重影響,導(dǎo)致葡萄裂果和酸腐病、白粉病、霜霉病等病害的發(fā)生,造成葡萄腐爛,影響品質(zhì),同時也對葵花和有色辣椒等作物造成災(zāi)害。
2 天氣形勢分析
2016年8月16日20:00敦煌市位于中西伯利亞到新疆一帶的大槽前,副高左下側(cè)偏南氣流中,500 hPa高度層風(fēng)場切變中心、700 hPa風(fēng)場切變及500 hPa槽線互相配置,此時敦煌市主要處在切變前側(cè)偏北氣流內(nèi),并分布著較好水汽來源。由海平面氣壓場分析可知,敦煌市主要位于高壓外圍,低壓中心分布著較強偏南氣流,并受其影響。在地面形勢上,地面氣旋逐漸東移,因副高穩(wěn)定少動,西南暖濕氣流及偏北冷空氣東移為此次強降水天氣發(fā)生提供了有利條件[1]。
3 物理量場分析
3.1 水汽條件
16日20:00起,敦煌市一直位于700 hPa T-Td≤4 ℃濕區(qū),表明此次強降水中低層始終處在飽和或近飽和狀態(tài)。另外,700 hPa高度層偏南氣流為甘肅省西北地區(qū)帶來豐富水汽。16日20:00相對濕度>80%,17—18日低層相對濕度始終保持>80%,為此次罕見強降水天氣過程發(fā)生提供了有利水汽條件。
3.2 散度、渦度
分析16日8:00至18日8:00散度場可知,敦煌市上空低層均屬輻合上升狀態(tài)。16日20:00至17日20:00上層輻散、中下層輻合特征顯著,500 hPa以上主要是輻散層,最大輻散層處在200 hPa,發(fā)生強烈抽吸作用。20:00后高層輻散、低層輻合環(huán)流形勢變?nèi)踔敝料ⅲ?00~700 hPa高、低層均為相同輻合上升的環(huán)流形勢,依然有降水,但不會產(chǎn)生強降水天氣,見圖1(a)。
分析16日8:00至18日8:00渦度場可知,16日20:00至17日8:00 500~850 hPa敦煌市上空主要為正渦度區(qū),空氣塊進行逆時針旋轉(zhuǎn),200~500 hPa敦煌市上空主要為負渦度區(qū),空氣塊進行順時針旋轉(zhuǎn),見圖1(b)。氣塊垂直方向逐漸從逆時針朝順時針方向發(fā)展,氣流不穩(wěn)定,形成罕見強降水天氣[2-3]。
3.3 垂直速度
分析16日8:00至18日8:00敦煌市垂直速度時間剖面,16日20:00至17日20:00敦煌上空垂直速度均為負值,充分說明在該區(qū)域上空整層大氣存在強烈上升運動,促進低層水汽不斷進行垂直輸送,推動不穩(wěn)定能量釋放及強對流形成,為此次罕見強降水天氣的發(fā)生、發(fā)展提供了良好動力條件[4]。
4 衛(wèi)星云圖分析
分析17—18日衛(wèi)星紅外云圖可知,17日8:00,我國新疆南部分布著顯著對流云團,伴著時間推移,20:00對流云團逐漸朝南部發(fā)展增強,同時與青海北邊北移云團合并,形成范圍更廣、強度更強的對流云團,敦煌市上空對流云團明顯,由短時臨近天氣預(yù)報平臺云系分析可知,云層含水量較多,利于形成降水天氣,17日晚敦煌市開始發(fā)生強降雨天氣。
5 結(jié)論
(1)2016年8月16—18日敦煌市罕見強降水天氣過程屬受副熱帶高壓影響的典型環(huán)流類型。
(2)過程中豐富水汽由700 hPa西南氣流輸入,低層相對濕度始終>80%,為此次罕見強降水天氣提供有利水汽條件。
(3)敦煌上空高層氣流輻散、低層氣流輻合,形成強烈抽吸作用,促進對流上升運動的發(fā)生,使得低層水汽持續(xù)垂直輸送,同時暖濕氣流中具有不穩(wěn)定能量,推動強降雨天氣的出現(xiàn)。
(4)從衛(wèi)星云圖分析可知,強降水發(fā)生于中尺度云團發(fā)展及成熟階段。
6 參考文獻
[1] 牛樂田.山西中部一次區(qū)域性暴雨天氣過程診斷分析[J].陜西氣象,2009(1):14-17.
[2] 馬秀梅,王志遠,曹曉敏.2012年青海東部兩次強降水天氣過程對比分析[J].青海氣象,2013(1):27-32.
[3] 普貴明,魯亞斌,海云莎.2001年5月云南罕見強降水天氣過程的成因[J].氣象,2002,28(6):48-51.
[4] 胡勇林,洪展,陳利東.一次中尺度強降水天氣過程分析[J].氣象研究與應(yīng)用,2011,32(4):21-23.endprint