邱雯婷 彭維明
本文利用地面觀測(cè)資料、臺(tái)站觀測(cè)資料、NCEP再分析資料等,對(duì)2019年7月4日出現(xiàn)在婺源北部的一次暴雨天氣過(guò)程進(jìn)行分析。結(jié)果表明婺源北部這次暴雨天氣過(guò)程有明顯的小尺度天氣特征,高低空槽東移、低層切變線和西南急流是這次暴雨天氣的主要影響急流;在暴雨時(shí)段內(nèi),隨著時(shí)間的推移,渦度場(chǎng)強(qiáng)度不斷增加,近地面到高空300hPa主要以正渦度為主,在低空附近有大值中心存在,大量的暖濕氣流抬升,推動(dòng)了暴雨天氣的發(fā)生發(fā)展;在700hPa中低空處以下有豐富的水汽條件,其中婺源北部有水汽通量的高值區(qū)存在,西南氣流不斷向海上輸送暖濕氣流,為婺源北部暴雨落區(qū)提供了充足的水汽條件;從近地面層到500hPa處,θse幾乎沒(méi)有發(fā)生太大的變化,且數(shù)值較為接近,說(shuō)明水汽輻合層深厚且與T軸垂直,對(duì)于暴雨天氣的發(fā)生發(fā)展極為有利。
婺源縣位于江西東北部,地處東北地閃丘陵區(qū),樂(lè)安河上游,地勢(shì)從東北向西南傾斜。屬于中亞熱帶氣候,具有東亞季風(fēng)區(qū)的特色,境內(nèi)氣候溫和,降水量充沛、四季分明。多年平均降水量為1962.3mm,其中1-6月份的降水量呈現(xiàn)出遞增趨勢(shì),7-12月的降水量則逐月遞減,降水量分布是四周多,中間少,東北多,西南少。因暴雨天氣的出現(xiàn),婺源縣極易出現(xiàn)內(nèi)澇,造成農(nóng)田被淹、交通受阻等情況,同時(shí)還會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐墓╇娫O(shè)施和通訊設(shè)備造成影響。2019年7月4日,因低層西南氣流加強(qiáng),受高空槽、中低層切變線和西南急流共同影響,婺源出現(xiàn)了一次大到暴雨個(gè)別鄉(xiāng)鎮(zhèn)大到大暴雨并伴有強(qiáng)雷電的天氣過(guò)程,造成了嚴(yán)重影響?;诖耍疚膶?duì)這次暴雨天氣過(guò)程進(jìn)行分析,以揭示此次暴雨天氣過(guò)程的環(huán)流形勢(shì)和物理量特征,為此類暴雨天氣預(yù)報(bào)提供參考借鑒。
一、暴雨天氣實(shí)況及氣象服務(wù)
2019年7月3至5日,低層西南氣流加強(qiáng),受高空槽、中低層切變線和西南急流共同影響,婺源出現(xiàn)了一次大到暴雨個(gè)別鄉(xiāng)鎮(zhèn)大到大暴雨并伴有強(qiáng)雷電的天氣過(guò)程。全縣平均雨量(3日8時(shí)至5日8時(shí))132.0mm,大監(jiān)站134.9mm,最大雨量出現(xiàn)在水嵐的250.7mm。這次暴雨來(lái)勢(shì)兇猛,破壞力極強(qiáng),導(dǎo)致全縣大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)都不同程度受災(zāi),基礎(chǔ)設(shè)施損壞,鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)田、茶葉、蔬菜大棚等受災(zāi)嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì),全縣受災(zāi)人口18268人,一般損壞農(nóng)房142戶272間,嚴(yán)重?fù)p房13戶25間,緊急轉(zhuǎn)移3302人,直接經(jīng)濟(jì)損失4340萬(wàn)元。
我局于7月2日起預(yù)報(bào)本次降水天氣過(guò)程,并嚴(yán)密監(jiān)測(cè)天氣變化,領(lǐng)導(dǎo)班子成員全部參與業(yè)務(wù)帶班,每天組織值班預(yù)報(bào)員進(jìn)行天氣會(huì)商。值班人員24小時(shí)值守班,每天4次監(jiān)控“12121”電話內(nèi)容和更新手機(jī)短信和電子顯示屏的天氣信息。自7月2日起,共制作決策服務(wù)材料2期,氣象風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警1期,雷電預(yù)警2次,暴雨藍(lán)色預(yù)警1次,暴雨黃色預(yù)警1次,共發(fā)布預(yù)警信號(hào)27次,通過(guò)微信等平臺(tái)發(fā)布信息4800多人次,雨情匯報(bào)10余次,電話決策服務(wù)21次,郵件氣象服務(wù)17次。7月2日下午開(kāi)始,我局全體預(yù)報(bào)服務(wù)人員進(jìn)入應(yīng)急值班狀態(tài),嚴(yán)陣以待,全力開(kāi)展強(qiáng)降雨過(guò)程臨近預(yù)警和跟蹤服務(wù)。
二、環(huán)流形勢(shì)
2019年7月4日,在500hPa中高緯度地區(qū)有低壓槽、切變線和西南急流存在,環(huán)流形勢(shì)從起初的平直西風(fēng)氣流逐漸轉(zhuǎn)為“兩槽一脊”型。有一切變線出現(xiàn)在長(zhǎng)江中下游一帶,而顯著的西南急流則出現(xiàn)在切變線南側(cè),在對(duì)低層暖濕平流進(jìn)行輸送的過(guò)程中,推動(dòng)了西南急流帶產(chǎn)生了不穩(wěn)定能量。西南急流軸的左前方處存在正切變渦度區(qū),對(duì)于強(qiáng)降雨和強(qiáng)雷電天氣的出現(xiàn)提供了有利條件。有顯著的水汽輻合上升運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)在西南氣流的最大風(fēng)速中心區(qū)域,促進(jìn)了暴雨天氣的發(fā)生發(fā)展。通過(guò)對(duì)婺源北部這次暴雨天氣過(guò)程進(jìn)行分析,不難發(fā)現(xiàn)有明顯的小尺度天氣特征,高低空槽東移、低層切變線和西南急流是這次暴雨天氣的主要影響急流。在西南急流的作用下,有源源不斷的水汽向婺源北部地區(qū)輸送,同時(shí)有不穩(wěn)定層結(jié)積累,大氣層處于上冷下暖的結(jié)構(gòu)中,對(duì)于不穩(wěn)定層結(jié)和上升運(yùn)動(dòng)都十分有利,推動(dòng)了暴雨天氣的出現(xiàn)。暴雨天氣未出現(xiàn)前,因低壓槽、切變線和西南急流的共同影響,東北冷渦向南轉(zhuǎn)移的過(guò)程中有冷空氣出現(xiàn),并在江西境內(nèi)與西南暖濕氣流匯合,是造成婺源北部地區(qū)出現(xiàn)暴雨天氣的主要原因。
三、物理量場(chǎng)診斷分析
1、動(dòng)力條件
婺源在散度輻合區(qū)內(nèi),中低層的輻合上升運(yùn)動(dòng)加強(qiáng),水汽凝結(jié)的過(guò)程也是向外釋放能量的過(guò)程,并對(duì)中小尺度系統(tǒng)擾動(dòng)過(guò)程中的能量進(jìn)行了補(bǔ)充,為上升運(yùn)動(dòng)的加強(qiáng)和維持提供了有利條件。在暴雨天氣出現(xiàn)前,西南方有大的渦度向下游輸送,由于中低層處有切變線存在,使得大氣不穩(wěn)定性加強(qiáng)。在暴雨時(shí)段內(nèi),隨著時(shí)間的推移,渦度場(chǎng)強(qiáng)度不斷增加,近地面到高空300hPa主要以正渦度為主,在低空附近有大值中心存在,大量的暖濕氣流抬升,推動(dòng)了暴雨天氣的發(fā)生發(fā)展。
2、水汽條件
單位時(shí)間內(nèi)單位體積匯合進(jìn)來(lái)或輻散出去的水汽質(zhì)量稱之為水汽通量,同暴雨的關(guān)系較為密切,尤其是超低空的水汽通量輻合對(duì)于暴雨天氣的出現(xiàn)極為有利。通過(guò)分析婺源北部這次暴雨天氣過(guò)程的水汽條件,在700hPa中低空處以下有豐富的水汽條件,其中婺源北部地區(qū)有水汽通量的高值區(qū)存在,西南氣流不斷向海上輸送暖濕氣流,為婺源北部暴雨落區(qū)提供了充足的水汽條件。在4日08時(shí),婺源北部850hPa低空以上的相對(duì)濕度在90%以上,有利于暴雨天氣的出現(xiàn)。
3、熱力條件
假相當(dāng)位溫可以將大氣溫度、壓力和溫度的綜合特征量表示出來(lái),其分布反映了大氣中能量的分布,是反應(yīng)溫度和水汽條件的物理量。其高值區(qū)表示高能區(qū),θse場(chǎng)中等值線的密集區(qū)就是能量鋒區(qū)。在暴雨天氣未出現(xiàn)前,婺源北部上空有較強(qiáng)的不穩(wěn)定能量,有利于觸發(fā)強(qiáng)對(duì)流天氣的出,從近地面層到500hPa處,θse幾乎沒(méi)有發(fā)生太大的變化,數(shù)值較為接近,說(shuō)明水汽輻合層深厚且與T軸垂直,對(duì)于暴雨天氣的發(fā)生發(fā)展極為有利。
(作者單位:333200江西省婺源縣氣象局)