林藝妹,陳志泉
(1.安溪縣氣象局,福建 安溪 362400;2.石獅市氣象局,福建 石獅 362700)
泉州市地處福建省東南部,地理坐標(biāo)為東經(jīng)117°34′~119°05′及北緯24°22′~25°56′,其東望臺(tái)灣寶島,南鄰廈門(mén),北靠福州,全市總面積為11 015 km2,境內(nèi)山巒起伏,包括河谷、盆地、丘陵等多種地貌類(lèi)型,總體地勢(shì)呈西北高東南低的傾斜趨勢(shì)。泉州市地處低緯度地區(qū),隸屬于亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū),境內(nèi)氣候條件優(yōu)越且氣候資源較為豐富,為當(dāng)?shù)孛癖娂敖?jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。暴雨洪澇災(zāi)害作為危害性較大的氣象災(zāi)害之一,由此對(duì)福建的影響更為突出。由于泉州市人口密集、經(jīng)濟(jì)總量大、經(jīng)濟(jì)活躍,一旦發(fā)生暴雨洪澇災(zāi)害將會(huì)對(duì)泉州市的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等產(chǎn)生嚴(yán)重影響。2019年5月15日—18日泉州市發(fā)生持續(xù)性的強(qiáng)降水天氣過(guò)程,本文以本次過(guò)程為例,重點(diǎn)探討了此次暴雨天氣過(guò)程的形成原因,以期能夠?yàn)闇?zhǔn)確預(yù)報(bào)預(yù)警此類(lèi)暴雨天氣過(guò)程,并做好防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)工作,進(jìn)而保障當(dāng)?shù)孛癖娚?cái)產(chǎn)安全等提供一定的借鑒與參考。
受低層切變與地面倒槽的影響,自2019年5月15日起福建泉州市出現(xiàn)大范圍的強(qiáng)降水天氣過(guò)程,其中德化、安溪、南安、永春等地區(qū)出現(xiàn)暴雨至大暴雨天氣過(guò)程。對(duì)5月15日20時(shí)—18日18時(shí)的累積降水量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)得出,降水量在50 mm以上的站點(diǎn)有221個(gè),降水量在100 mm以上的站點(diǎn)有109個(gè),其中德化湯頭鄉(xiāng)的累積降水量最大,為206.3 mm。本次暴雨天氣過(guò)程表現(xiàn)出局地性強(qiáng)、強(qiáng)度大、影響嚴(yán)重等特點(diǎn),而且暴雨過(guò)程發(fā)生時(shí)還伴隨有閃電、大風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程。
據(jù)統(tǒng)計(jì),截至9月18日10時(shí),泉州市一共有5個(gè)縣一共31個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)不同程度受災(zāi),受災(zāi)人口達(dá)到2 293人,有2 192人得到緊急轉(zhuǎn)移(其中安溪縣958人,德化縣687人,南安市220人,洛江區(qū)165人,鯉城區(qū)113人,豐澤區(qū)49人),本次暴雨災(zāi)害造成泉州市直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)1 583.5×104元(安溪縣621×104元,南安市500×104元,德化縣461×104元,鯉城區(qū)1.5×104元),其中水利設(shè)施造成的直接經(jīng)濟(jì)損失為329×104元,農(nóng)林牧漁業(yè)造成的經(jīng)濟(jì)損失為40×104元,工業(yè)交通運(yùn)輸業(yè)造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到111×104元。
有利的高空環(huán)流形勢(shì)是暴雨天氣過(guò)程發(fā)生與發(fā)展的一項(xiàng)重要因素。由500 hPa環(huán)流形勢(shì)可見(jiàn),本次暴雨天氣過(guò)程發(fā)生時(shí),高空槽位于偏北位置處,泉州市位于槽底且波動(dòng)相對(duì)比較弱,15日8時(shí)西風(fēng)短波槽出現(xiàn)在福建西北部地區(qū),在槽后西北氣流的引導(dǎo)作用下,低層冷空氣逐漸向南部方向移動(dòng),之后與低層南支槽前的西南暖濕氣流相互疊加,導(dǎo)致冷暖氣流在泉州市發(fā)生交匯,進(jìn)而引發(fā)了泉州市的本次暴雨天氣過(guò)程。
就低層配置而言,5月15日8時(shí)850 hPa切變出現(xiàn)在福建-江西南部-廣東東部等地區(qū),此時(shí)暴雨天氣過(guò)程還未開(kāi)始;之后低層切變逐漸東移南壓,切變南部的西南氣流逐漸影響與控制泉州市,而且在該地區(qū)還出現(xiàn)風(fēng)向與風(fēng)速輻合,與此同時(shí)上升運(yùn)動(dòng)明顯增強(qiáng)。此時(shí)受到冷空氣觸發(fā)作用的影響,導(dǎo)致泉州市自20時(shí)起開(kāi)始出現(xiàn)對(duì)流天氣過(guò)程;隨著低層切變逐漸南壓,泉州市降雨強(qiáng)度明顯增強(qiáng);之后隨著低層切變南壓過(guò)境,該地區(qū)降雨天氣過(guò)程逐漸趨于減弱。
由地面形勢(shì)可見(jiàn),降水發(fā)生時(shí)廣東至福建中部地區(qū)受到地面倒槽的影響,泉州市位于鋒前暖區(qū),溫濕度明顯增強(qiáng),隨著不穩(wěn)定能量的大量積聚,該地區(qū)不穩(wěn)定性明顯增強(qiáng)。之后冷高壓逐漸東移南壓,在此過(guò)程中不穩(wěn)定能量逐漸得以釋放。受到鋒面抬升等作用的影響,泉州市降雨強(qiáng)度明顯增強(qiáng)。
高層輻散、低層輻合的配置是引發(fā)大氣上升運(yùn)動(dòng)的一個(gè)主要原因。就散度場(chǎng)而言,15日8時(shí)泉州市上空200 hPa位置處的散度值位于0~1×10-5s-1,850 hPa位置處輻合中心出現(xiàn)在廣東東部海面上,泉州上空的散度值位于-3×10-5~-1×10-5s-1;到該日17日14時(shí)泉州市高空200 hPa位置處依然表現(xiàn)為輻散場(chǎng),而低空850 hPa輻合區(qū)則逐漸北移,同時(shí)散度值也有所減小;到18日08時(shí)低層850 hPa位置處的輻合明顯減弱,暴雨過(guò)程發(fā)生中泉州市上空均維持高層輻散、低層輻合的高低空配置,為暴雨過(guò)程的持續(xù)與發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。
持續(xù)不間斷的水汽供應(yīng)是暴雨天氣過(guò)程發(fā)生與發(fā)展中必不可少的一項(xiàng)重要條件,通常情況下水汽含量多聚集在700 hPa位置以下,低層水汽通量輻合是發(fā)生水汽輻合的一項(xiàng)重要原因。
5月15日8時(shí),在暴雨天氣過(guò)程發(fā)生之前,低層濕度大值區(qū)出現(xiàn)在臺(tái)灣上空,此時(shí)925 hPa位置處的水汽通量散度值位于-24×107~-12×107g/(cm2·hPa·s);降雨天氣過(guò)程發(fā)生時(shí),水汽通量散度中心逐漸向西部方向移動(dòng)且南壓,到20時(shí)925 hPa位置處水汽通量中心逐漸移動(dòng)到泉州市上空,與此同時(shí)水汽輻合明顯增強(qiáng),中心軸線呈現(xiàn)出東北-西南走向,自南海至臺(tái)灣海峽建立的水汽通道為本次暴雨天氣過(guò)程提供了有利的水汽條件,源源不斷的水汽輸送有利于暴雨天氣過(guò)程的發(fā)生與發(fā)展。
暴雨發(fā)生過(guò)程中沿泉州市中部地區(qū)做水汽通量散度剖面圖,可見(jiàn),在暴雨集中時(shí)間段內(nèi)泉州市700 hPa以下區(qū)域表現(xiàn)出較為明顯的水汽通量輻合,低層強(qiáng)烈的水汽輻合,再加上高層水汽輻散的散度場(chǎng)配置,不僅為低層暖濕空氣上升凝結(jié)釋放潛熱創(chuàng)造了有利條件,還對(duì)產(chǎn)生降雨天氣過(guò)程形成了一定的正反饋?zhàn)饔谩?/p>
低層切變、冷空氣南下與地面倒槽是本次暴雨天氣過(guò)程的主要影響系統(tǒng),切變輻合抬升與強(qiáng)冷空氣對(duì)暴雨天氣過(guò)程具有一定的觸發(fā)與增幅作用;泉州市位于鋒前暖區(qū),具有明顯的增溫增濕作用,不穩(wěn)定能量的大量積聚,使該地區(qū)不穩(wěn)定性明顯增強(qiáng),進(jìn)而引發(fā)本次強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程;泉州市上空持續(xù)維持高層輻散、低層輻合的高低空配置,為暴雨過(guò)程的持續(xù)與發(fā)展創(chuàng)造了有利的動(dòng)力條件;自南海至臺(tái)灣海峽建立的水汽通道為本次暴雨天氣過(guò)程提供了有利的水汽條件,源源不斷的水汽輸送有利于暴雨天氣過(guò)程的發(fā)生與發(fā)展。