管 琴
(武寧縣氣象局,江西 武寧 332300)
江西的暴雨分布情況是一、二月暴雨很少,集中在贛北;三、四月;暴雨稍多,集中在江西省東部、武夷山西北側,而江西省的西部,特別是羅霄山東側降水最少;五、六月份是暴雨集中期,有兩條暴雨主線,分別是浙贛鐵路沿線和武夷山西北側,位于兩條主雨帶重疊處的上饒地區(qū)暴雨最多,而贛西南暴雨最少;七月份暴雨北多南少;八月份暴雨西多東少,主要集中在羅霄山東側;九至十二月份暴雨偏少,分布較均勻。
武寧位于贛西北,為一、二月份江西暴雨的主要發(fā)生地。
圖1 暴雨實況
圖2 地面綜合動態(tài)圖
此次暴雨過程主要集中在22日08時到23日08時,該時段13個鄉(xiāng)鎮(zhèn)日降水量達到暴雨量級,最大雨量為鏡源村67.4mm,盤溪村59,2mm次之。暴雨集中點為武寧縣西南部。小時雨強偏弱,但持續(xù)時間長。降水主要來自幾個獨立的單體。
500hPa高度層上,武寧在此期間一直處于南支槽前,該南北向冷槽從21日20時到22日08時由四川東部向東南移動,并于22日08時-23日08時穩(wěn)定少動。700hPa和850hPa均有較強的低空急流。降水落區(qū)呈東北--西南向帶狀分布,武寧處于降水落區(qū)中心位置。降水有較明顯的對流特征。降雨落區(qū)在低層切變線與低層急流軸之間。
500hPa上槽前有正渦度平流。由渦度方程可知局地渦度增加,高層氣流為輻散,引起地面降壓,地面降壓導致氣壓梯度力增加,在該作用下低層輻合,再由質量守恒方程可知,槽前為上升氣流,上升運動有利于氣塊產生降水,釋放凝結潛熱。此外槽前為冷平流,等壓面降低,槽加深。
700hPa上有一強度較強的西南急流,最大速度為24m/s,該急流中心穩(wěn)定維持在武寧上空,暖濕氣流的強大輸送為此次暴雨過程提供豐富的水汽。
850hPa高度層上,重慶湖北安徽三省北部有一穩(wěn)定少變的切變線,切變線附近為冷暖氣團的交匯處,有利于不穩(wěn)定天氣的發(fā)生,且700hPa上水汽條件比850hPa表現(xiàn)明顯[1]。
地面圖上顯示出一條狹長的冷鋒,并于22日08時開始影響武寧,鋒面附近為氣旋式環(huán)流,摩擦輻合,由質量守恒方程可知鋒上有上升運動,鋒面活動提供了動力抬升條件。
綜上,高空低槽、低空急流、低空切變線以及地面冷鋒共同作用,引發(fā)了此次冬季暴雨[2]。
副熱帶高壓的位置與強度對我國是否形成暴雨影響較大。一般來說,副高加強西伸能阻礙西風槽東移,使槽在我國長時間停留,引發(fā)較強的累計降水。而此次暴雨過程中,正好遇到副高加強西伸,南支槽穩(wěn)定少動,較長的持續(xù)時間為此次暴雨的形成提供了有利條件。
對流有效位能是衡量大氣不穩(wěn)定能量的有效物理量,該值越大表示不穩(wěn)定能量越大。22日08時武寧站cape值為800J/kg,對流有效位能較大,有利于氣塊在上升過程中釋放有效位能而轉化為動能,進而產生暴雨[3]。
K指數第一項表示溫度直減率,第二項表示低層水汽條件,第三項表示中層飽和程度,是標記對流性天氣的另一重要參數,該值越大表明對流越強。22日08時武寧站K指數為28.7,雖然比汛期時要小,但對江西冬季降水來說算較大。
此次暴雨過程主要影響系統(tǒng)為500hPa高空槽、700hPa低空急流、850hPa切變線及地面冷鋒,cape值和K指數比汛期明顯偏小,大氣層結比汛期更為穩(wěn)定。
此次暴雨過程小時雨強不大,但持續(xù)時間較長,切變線和急流穩(wěn)定少變,形成列車效應,且不穩(wěn)定能量釋放有利于暴雨的持續(xù)。
700hPa上水汽條件比850hPa表現(xiàn)明顯。
這次暴雨過程還伴隨著地面冷鋒的南下,鋒面活動引起動力抬升,為暴雨提供較強的上升運動條件。
這次暴雨過程溫度平流作用不明顯,主要靠槽前正渦度平流的輸送來加強地面輻合和上升運動。
副高的加強西伸阻礙了西風槽的東移,使降水時間較長持續(xù),為暴雨提供了有利的環(huán)流形式。