范志宣
摘要 利用常規(guī)天氣圖、物理量場、雷達(dá)回波等資料對2019年4月8—9日運(yùn)城局地暴雨天氣過程進(jìn)行分析,并針對前期氣候特點(diǎn)和此次降水特點(diǎn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響進(jìn)行分析。結(jié)果表明:500 hPa高空槽過境是造成此次暴雨的主導(dǎo)環(huán)流背景,切變線和低空急流是主要影響系統(tǒng)。高空輻散、低空輻合的垂直結(jié)構(gòu),上升運(yùn)動明顯,此次暴雨主要由短時強(qiáng)降水造成。同時,此次暴雨是2019年開春第一場好雨,對解除前期運(yùn)城市旱情極為有利。
關(guān)鍵詞 切變線;低空急流;雷達(dá)回波;農(nóng)業(yè)生產(chǎn)
中圖分類號:S422 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-3305(2020)04-0-02
DOI:10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.04.020
運(yùn)城市位于山西省南端,與陜西、河南兩省隔黃河而相望,全年受季風(fēng)活動影響,屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候,冬季寒冷干燥,夏季高溫多雨,年降水量在450~620 mm之間。運(yùn)城市是農(nóng)業(yè)大市,主要種植小麥、玉米等。2019年2月至4月上旬前期,運(yùn)城市持續(xù)干旱少雨,導(dǎo)致大部分地區(qū)出現(xiàn)明顯農(nóng)業(yè)干旱,土壤墑情極差。
1 前期降水情況及旱情分析
2019年2—3月運(yùn)城市降水量持續(xù)偏少,2—3月全市平均降水量7.1 mm,比歷年平均值(27.3 mm)偏少20.2 mm,各縣市偏少60%~80%。2019年3月份運(yùn)城市冬小麥經(jīng)歷起身到拔節(jié)期,3月22日、28日和30日臨猗、芮城和鹽湖區(qū)冬小麥分別進(jìn)入拔節(jié)期,分別提前了6 d、4 d和2 d,整個3月份溫度明顯偏高、無有效降水,表層土壤缺墑嚴(yán)重,不利于冬小麥幼穗分化和拔節(jié)生長。3月份運(yùn)城市春耕春播已開始,此時正是需要有效降水的關(guān)鍵時期,而3月份全市無有效降水,平均降水量僅2.8 mm,使得春耕春播工作難以順利進(jìn)行。
2 降水概況及其對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響
2019年4月8—9日運(yùn)城市出現(xiàn)小到中雨,局地大到暴雨天氣,降水主要集中在8日夜間至9日上午,過程平均降水量為16.8 mm,各地雨量介于2.8~55.3 mm之間,芮城最小為2.8 mm,鹽湖區(qū)最大為55.3 mm。
鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域氣象站資料顯示:全市有161個區(qū)域站出現(xiàn)降水,其中3站出現(xiàn)暴雨,22站出現(xiàn)大雨,降水量最大的為夏縣的禹王村(65.4 mm)、尉郭鄉(xiāng)(56.2 mm)以及鹽湖氣象站(55.3 mm)。
降水特點(diǎn):(1)空間分布不均,暴雨落區(qū)集中在運(yùn)城中部。(2)小時雨強(qiáng)大,區(qū)域站小時雨強(qiáng)≥20 mm 共有5站,最大雨強(qiáng)31.2 mm/h,出現(xiàn)在夏縣禹王鄉(xiāng)禹王村。8日23∶00至9日00∶00鹽湖區(qū)氣象站小時雨強(qiáng)達(dá)19.5 mm/h,8日22∶00至9日01∶00,3 h累積降水量49.4 mm,造成運(yùn)城部分地區(qū)出現(xiàn)城市內(nèi)澇。
此次降水過程,平均降水量16.8 mm,增加了土壤墑情,對小麥生長、蘋果等果樹發(fā)芽開花有重要意義。尤其是中、東部出現(xiàn)大到暴雨,緩解了旱情,對冬小麥生長發(fā)育和春耕春播工作順利開展十分有利;但西、北部降水量較小,旱情依然比較嚴(yán)重。
3 暴雨的天氣尺度特征
從500 hPa形勢場上看出,降水發(fā)生前期,新疆北部存在一個冷渦,河套地區(qū)和西南地區(qū)存在高空槽,隨著位于河套地區(qū)的高空槽東移,8日夜間經(jīng)過運(yùn)城市上空,造成運(yùn)城市此次降水。9日08∶00運(yùn)城市受西北氣流控制,降水趨于結(jié)束(圖1)。
4月8日20∶00,隨著冷空氣南下,500 hPa高空槽位于運(yùn)城市西部,700 hPa上存在明顯切變線,運(yùn)城市上空存在低空急流,最大風(fēng)速達(dá)18 m/s,為降水提供充足水汽條件;850 hPa上運(yùn)城市受偏東氣流控制、925 hPa上在運(yùn)城市上空有一支≥10 m/s的超低空急流,受其影響,運(yùn)城市東南部地區(qū)出現(xiàn)短時強(qiáng)降水(圖2)。受以上系統(tǒng)共同影響,運(yùn)城市部分地區(qū)在8日夜間至9日白天全市出現(xiàn)小到中雨,局部出現(xiàn)大到暴雨天氣[1]。
4 物理量場
一般降水形成條件有三個:水汽條件、垂直運(yùn)動和云滴增長條件。形成暴雨還需滿足更多條件:水汽供應(yīng)、強(qiáng)烈上升運(yùn)動和較長持續(xù)時間。此次運(yùn)城地區(qū)出現(xiàn)暴雨與上述條件的密切配合分不開。
4.1 水汽條件
充足水汽和源源不斷的水汽輸送是產(chǎn)生暴雨的必要條件之一,大氣中水汽含量越高,越有利于形成暴雨。從4月8日20∶00,運(yùn)城市南部為強(qiáng)烈西南風(fēng),將水汽源源不斷輸送到運(yùn)城上空,運(yùn)城上空700 hPa比濕在6 g/kg以上,850 hPa比濕在8 g/kg以上,濕層深厚[2]。
4.2 散度
水汽輸送主要集中在對流層中下層,8日20∶00運(yùn)城上空850 hPa以上散度為負(fù)值,說明上空存在明顯輻合,500 hPa散度為正值,說明上層輻散,下層輻合,利于降水(圖3)。
4.3 垂直速度
強(qiáng)降水產(chǎn)生,需要有強(qiáng)烈上升氣流,將水汽向上輸送,才能產(chǎn)生水汽凝結(jié),形成降水。8日20∶00運(yùn)城上空垂直速度有大的負(fù)值中心,中心值位于500 hPa附近,達(dá)到-2 110-2 hPa/s,運(yùn)城上空整層都有上升運(yùn)動,上升運(yùn)動明顯,利于降水形成。
5 多普勒雷達(dá)特征
4月8日21∶30,運(yùn)城市開始出現(xiàn)降水回波,30 dBZ以上的回波較分散,主要位于中部和東北部,回波帶逐漸加強(qiáng)東移。8日22∶00~9日01∶00運(yùn)城市鹽湖區(qū)至垣曲一線始終維持較強(qiáng)回波,回波密實(shí),范圍也逐漸擴(kuò)大,為典型層狀云降水回波,并嵌有較強(qiáng)回波單體造成鹽湖區(qū)、夏縣、垣曲等地區(qū)出現(xiàn)短時強(qiáng)降水,最強(qiáng)回波達(dá)50 dBZ以上。9日02∶00之后,強(qiáng)降水回波逐漸移出運(yùn)城市。
6 結(jié)論
500 hPa高空槽過境是造成此次暴雨的主導(dǎo)環(huán)流背景,低空切變線和低空急流是主影響系統(tǒng)。高空輻散、低空輻合的垂直結(jié)構(gòu),上升運(yùn)動明顯,此次暴雨主要由短時強(qiáng)降水造成。
此次降水過程是運(yùn)城市開春第一場好雨,增加土壤墑情,緩解前期旱情,對冬小麥等生長發(fā)育和春耕春播工作的順利開展十分有利[3]。
參考文獻(xiàn)
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[2] 楊曉霞,萬豐,劉還珠,等.山東省春秋季暴雨天氣的環(huán)流特征和形成機(jī)制初探[J].應(yīng)用氣象學(xué)報,2006(2):183-191.
[3] 廖燕珍,何秀戀,莊毅斌.漳州市2018年8月28-31日持續(xù)性暴雨過程分析及其對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響[J].福建熱作科技,2019,44(1):64-67.
責(zé)任編輯:黃艷飛