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        2018年5月20日重慶市武隆區(qū)大暴雨漏報(bào)診斷分析

        2019-11-21 03:06:04周小豐萬(wàn)成豪郭慧
        現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技 2019年19期
        關(guān)鍵詞:落區(qū)漏報(bào)武隆

        周小豐 萬(wàn)成豪 郭慧

        摘要 ? ?利用常規(guī)觀測(cè)、數(shù)值模式和雷達(dá)探測(cè)等資料,對(duì)2018年5月20日重慶市武隆區(qū)局地性大暴雨漏報(bào)進(jìn)行診斷分析。結(jié)果表明,此次強(qiáng)降水過(guò)程主要發(fā)生在武隆南部—彭水一帶,大降水帶比預(yù)計(jì)的偏北,其主要原因是由于切變線實(shí)際移動(dòng)比預(yù)計(jì)偏慢、強(qiáng)度偏強(qiáng),忽略了低空急流對(duì)暴雨的顯著增強(qiáng)作用;低空急流造成武隆偏南地區(qū)水汽輻合較強(qiáng)的情況分析不夠;對(duì)武隆的能量條件明顯低估;武隆低空表現(xiàn)為明顯的暖平流,中高空表現(xiàn)為明顯的冷平流,有暴雨產(chǎn)生的較好觸發(fā)條件;對(duì)流云及雷達(dá)回波較強(qiáng),緩慢移動(dòng),形成了列車效應(yīng);德國(guó)、日本模式及重慶臺(tái)的預(yù)報(bào)量級(jí)顯著偏小,落區(qū)顯著偏南,同時(shí)忽略了重慶中尺度模式、中央臺(tái)降水預(yù)報(bào)的量級(jí)落區(qū)相對(duì)接近,具有一定的參考性。

        關(guān)鍵詞 ? ?暴雨;漏報(bào);分析;重慶武隆;2018年5月20日

        中圖分類號(hào) ? ?P457.6 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ? ?A

        文章編號(hào) ? 1007-5739(2019)19-0201-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識(shí)碼(OSID)

        暴雨具有局地性、突發(fā)性和活動(dòng)規(guī)律多變等特點(diǎn),目前對(duì)暴雨的形成機(jī)制未完全掌握,因而暴雨預(yù)報(bào)具有較大困難[1-6]。2018年5月19日常規(guī)資料表明不利于武隆暴雨天氣的發(fā)生,對(duì)外只發(fā)布了陣雨天氣,未發(fā)布暴雨,而實(shí)況出現(xiàn)了大暴雨,事實(shí)證明了局地性暴雨預(yù)報(bào)的難度。本文從系統(tǒng)演變、物理量場(chǎng)、雷達(dá)回波及模式預(yù)報(bào)等方面對(duì)這次漏報(bào)原因進(jìn)行分析,為以后暴雨的預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)提供一些參考。

        1 ? ?預(yù)報(bào)與實(shí)況對(duì)比分析

        2018年5月19日,數(shù)值預(yù)報(bào)模式顯示,武隆區(qū)受副高外圍槽前西南氣流控制,但切變主體位置位于盆地東北部,預(yù)報(bào)較強(qiáng)降水落區(qū)應(yīng)位于重慶東南部、西北部及東北部偏西地區(qū),雨量可達(dá)中雨,故武隆區(qū)只發(fā)布陣雨天氣預(yù)報(bào),而未報(bào)暴雨。19日20:00至20日8:00降水實(shí)況顯示(圖1),此次強(qiáng)降水過(guò)程主要發(fā)生在武隆偏南地區(qū)—彭水一帶,大降水帶比預(yù)計(jì)的重慶東南部位置偏西北,武隆偏南地區(qū)有5個(gè)站達(dá)到暴雨、2個(gè)站達(dá)到大暴雨,其中石橋雨量最大,達(dá)208.5 mm。此次過(guò)程,武隆偏南地區(qū)普降暴雨、局部大暴雨,預(yù)報(bào)量級(jí)與實(shí)況偏差過(guò)大。

        2 ? ?環(huán)流背景與系統(tǒng)分析

        19日20:00,500 hPa副高588 dagpm位于廣東—福建一帶,584 dagpm位于貴州—重慶東南部一帶,武隆地區(qū)受副高外圍槽前西南氣流控制。其后副高588 dagpm西伸北抬,到20日8:00,500 hPa副高588 dagpm推進(jìn)到廣西—湖南附近,584 dagpm向西略有擺動(dòng)。19日20:00,850 hPa切變線位于貴州北部—重慶東南部一線,隨著副高西伸北抬,切變線隨之向西北方向移動(dòng),到20日8:00,切變線緩慢移動(dòng)到重慶西部—四川達(dá)州一線(圖2)。700 hPa幅合切變位于重慶西部—四川達(dá)州一線,位置偏西。19日20:00至20日8:00期間,700、850 hPa始終分別存在2支急流,1支是700 hPa上的西南低空急流,另1支是850 hPa上的偏南低空急流,武隆偏南地區(qū)位于2支低空急流的左前方。由于強(qiáng)勁的偏南暖濕氣流輸送,加之切變線移動(dòng)較慢,在武隆偏南地區(qū)持續(xù)數(shù)小時(shí)很強(qiáng)的短時(shí)強(qiáng)降水。

        由于預(yù)報(bào)時(shí)分析700 hPa輻合切變位置偏西,850 hPa切變線實(shí)際移動(dòng)比預(yù)計(jì)偏慢,在武隆偏南地區(qū)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),且切變線強(qiáng)度偏強(qiáng),加之700、850 hPa上的2支低空急流的左前方正是武隆、彭水一帶,偏南暖濕氣流顯著強(qiáng)于偏北氣流,預(yù)報(bào)時(shí)忽略了低空急流對(duì)暴雨的顯著增強(qiáng)作用,所以實(shí)際的降水在武隆區(qū)偏南地區(qū)顯著偏大,出現(xiàn)了大暴雨漏報(bào)。

        3 ? ?水汽條件分析

        暴雨天氣的產(chǎn)生,必須具有充沛的水汽。水汽通量散度表示水汽的匯集程度,從各個(gè)方面輸送來(lái)的水汽能否在某地集中起來(lái),是分析強(qiáng)降水形成的一個(gè)重要因子[2-3]。從武隆點(diǎn)(北緯29°18′、東經(jīng)107°48′)的水汽通量散度的時(shí)間—高度剖面圖可以看出,19日8:00—20:00,近地面到700 hPa為一致的水汽輻合,19日20:00至20日8:00,近地面到500 hPa為一致的水汽輻合,水汽通量散度值在-10×10-7~ -1×10-7 g/(cm2·hPa·s)之間,數(shù)值偏大,水汽輻合較強(qiáng)。從武隆點(diǎn)的相對(duì)濕度的時(shí)間—高度剖面圖分析,19日8:00至20日8:00, 700~850 hPa以下的相對(duì)濕度均在70%~92%之間,武隆相對(duì)濕度為較高值區(qū),水汽條件較好。此次暴雨漏報(bào),對(duì)低空急流造成武隆偏南地區(qū)的水汽輻合較強(qiáng)的情況分析不夠是原因之一。

        4 ? ?能量條件分析

        總溫度(Tt)是顯熱能、潛熱能、位能、動(dòng)能之和,可以用以表征能量場(chǎng)Tt的分布反映大氣中的能量分布情況,Tt的高值區(qū)為高能區(qū)[4]。19日8:00至20日8:00,總溫度介于68~72 K之間,數(shù)值偏高,總溫度線較為密集,說(shuō)明武隆能量條件尚可(圖3),但考慮到重慶的CAPE值很大,武隆偏南偏東,CAPE值相對(duì)較小,所以低估了武隆實(shí)際能量條件較好的情況。

        5 ? ?動(dòng)力特征診斷分析

        根據(jù)武隆點(diǎn)作了5月19日8:00至20日8:00總溫度平流的時(shí)間—高度剖面圖,以研究期間武隆上空的動(dòng)力特征[4-6]。19日20:00至20日2:00,700 hPa以上為負(fù)值(中心值達(dá)到 -5×10-5 K/s),700 hPa以下為正值(中心值達(dá)到5×10-5 K/s),說(shuō)明武隆低空表現(xiàn)為明顯的暖平流,中高空表現(xiàn)為明顯的冷平流,對(duì)強(qiáng)降水的產(chǎn)生有明顯觸發(fā)作用。對(duì)中高空冷平流的影響分析不夠,也是此次暴雨漏報(bào)的原因之一。

        6 ? ?云圖與回波對(duì)比分析

        5月19日23:00,從衛(wèi)星云圖[7]可以看到武隆有明顯的對(duì)流云,緩慢向東北方向移動(dòng),20日0:00、1:00很強(qiáng),2:00達(dá)到最強(qiáng),3:00開始變?nèi)酰?:00移出武隆。從重慶雷達(dá)回波基本反射率因子看出[8],從5月19日23:00開始,武隆石橋出現(xiàn)強(qiáng)回波,達(dá)50 dBZ以上,緩慢向東北方向移動(dòng),一直到20日4:00,西南方向不斷有回波補(bǔ)充,形成了列車效應(yīng)。武隆偏南地區(qū)短時(shí)強(qiáng)降水主要出現(xiàn)在對(duì)流云及回波較強(qiáng)的0:00—4:00,二者之間有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

        7 ? ?模式預(yù)報(bào)與實(shí)況對(duì)比分析

        5月19日8:00至20日8:00,日本模式、EC模式與實(shí)況相比,主要影響系統(tǒng)850 hPa切變線的風(fēng)速明顯弱于實(shí)況,位置偏西,移動(dòng)偏慢。日本模式500 hPa副高偏東,EC模式較接近實(shí)況。

        5月19日20:00至20日20:00,德國(guó)、日本模式降水預(yù)報(bào)的量級(jí)顯著偏小,武隆偏南地區(qū)雨量10~25 mm,落區(qū)預(yù)報(bào)較實(shí)況偏南,參考性較差。5月19日20:00至20日8:00,重慶中尺度模式降水預(yù)報(bào)的量級(jí)接近(圖4),暴雨落區(qū)預(yù)報(bào)位于武隆區(qū)東北部,較實(shí)況偏北,總體參考性較好。中央臺(tái)的量級(jí)和落區(qū)預(yù)報(bào)均比德國(guó)、日本模式偏好(圖5),預(yù)報(bào)與實(shí)況雖然偏差較大,但也具有一定的參考性。重慶臺(tái)的量級(jí)和落區(qū)預(yù)報(bào)均與德國(guó)、日本模式相近,預(yù)報(bào)與實(shí)況也偏差較大。對(duì)于本次過(guò)程,德國(guó)、日本模式及重慶臺(tái)的預(yù)報(bào)量級(jí)顯著偏小、落區(qū)顯著偏南,與實(shí)況偏差較大,同時(shí)忽略了重慶中尺度模式、中央臺(tái)降水預(yù)報(bào)的量級(jí)落區(qū)相對(duì)接近,具有一定的參考性,武隆氣象臺(tái)未能進(jìn)行有效訂正,故出現(xiàn)了大暴雨漏報(bào)。

        8 ? ?結(jié)論

        通過(guò)對(duì)本次降水的環(huán)流特征、水汽、能量、動(dòng)力等條件進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)主要暴雨系統(tǒng)位置比預(yù)報(bào)偏北、強(qiáng)度顯著偏強(qiáng)。武隆石橋大暴雨漏報(bào),具體有以下原因:

        (1)850 hPa切變線實(shí)際移動(dòng)比預(yù)計(jì)偏慢、強(qiáng)度偏強(qiáng),加之700、850 hPa上的2支低空急流的左前方正是武隆、彭水一帶,偏南暖濕氣流顯著強(qiáng)于偏北氣流,忽略了低空急流對(duì)暴雨的顯著增強(qiáng)作用。

        (2)對(duì)低空急流造成武隆偏南地區(qū)的水汽輻合較強(qiáng)的情況分析不夠。

        (3)重慶的CAPE值很大,武隆偏南偏東,CAPE值相對(duì)較小,低估了武隆的能量條件。

        (4)武隆低空表現(xiàn)為明顯的暖平流,中高空表現(xiàn)為明顯的冷平流,對(duì)強(qiáng)降水的產(chǎn)生有明顯觸發(fā)作用。

        (5)對(duì)流云及雷達(dá)回波較強(qiáng),緩慢移動(dòng),形成了列車效應(yīng)。

        (6)對(duì)于本次過(guò)程,德國(guó)、日本模式及重慶臺(tái)的預(yù)報(bào)量級(jí)顯著偏小,落區(qū)顯著偏南,同時(shí)忽略了重慶中尺度模式、中央臺(tái)降水預(yù)報(bào)的量級(jí)落區(qū)相對(duì)接近,具有一定的參考性,武隆氣象臺(tái)未進(jìn)行有效訂正。

        9 ? ?參考文獻(xiàn)

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