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        2020年江西汛期大暴雨衛(wèi)星云圖特征分析

        2021-06-30 01:57:16鄭卡妮馬中元陳鮑發(fā)
        氣象水文海洋儀器 2021年2期
        關(guān)鍵詞:團(tuán)狀絮狀云系

        鄭卡妮,馬中元,陳鮑發(fā)

        (1.江西省氣象科學(xué)研究所,南昌 330046;2.樂平市氣象局,樂平 333300;3.景德鎮(zhèn)市氣象局,景德鎮(zhèn) 333000)

        0 引言

        汛期大暴雨是造成大范圍洪澇災(zāi)害的元兇,也是氣象部門一年之中最重要的預(yù)警預(yù)報(bào)任務(wù)[1-3]。2020年6-7月,江西發(fā)生了多次大暴雨天氣,尤其是7月上旬,多地暴雨強(qiáng)度超歷史同期數(shù)值。通過分析大暴雨產(chǎn)生原因,提出預(yù)報(bào)著眼點(diǎn),能夠更好地為開展大暴雨的預(yù)報(bào)服務(wù)工作總結(jié)經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)。

        部分學(xué)者對(duì)江西大暴雨進(jìn)行了研究,并取得了一定成果,這些成果為文章提供了理論依據(jù)和參考依據(jù)[4-6]。

        文章使用江西氣象站數(shù)據(jù)和MICAPS衛(wèi)星云圖等資料,對(duì)2020年6-7月江西大暴雨過程的降水特點(diǎn)和云圖特征進(jìn)行分析,為江西大暴雨天氣的預(yù)警預(yù)報(bào)與服務(wù)提供分析依據(jù)。

        1 2020年6-7月江西大暴雨過程

        根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定,暴雨過程分為3個(gè)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn):1)降水量≥50 mm且<100 mm為暴雨;2)降水量≥100 mm且<250 mm為大暴雨;3)降水量≥250 mm為特大暴雨。結(jié)合業(yè)務(wù)實(shí)際,江西大暴雨過程定義為:1)24 h江西境內(nèi)出現(xiàn)≥3站降水量在100~249.9 mm,稱為降水;2)出現(xiàn)≥1站大暴雨且周圍出現(xiàn)≥3站降水量在55~99.9 mm,稱為1次大暴雨過程;3)連續(xù)2 d或以上天數(shù)出現(xiàn)大暴雨過程稱為連續(xù)性大暴雨過程;4)大暴雨站數(shù)≥5站且<10站為較強(qiáng)大暴雨過程,大暴雨站數(shù)≥10站且<20站為特強(qiáng)大暴雨過程,大暴雨站數(shù)≥20站為罕見大暴雨過程。

        統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析表明:2020年6-7月江西出現(xiàn)15次大暴雨日,有3次沒有達(dá)到大暴雨過程標(biāo)準(zhǔn),將其剔除;剔除后共有12次大暴雨過程,大暴雨選取的時(shí)段為:08:00-次日08:00(北京時(shí))。

        在12次大暴雨過程中,2020年7月上旬是江西汛期大暴雨最為集中的時(shí)段,其中7月2-3日連續(xù)2 d出現(xiàn)大暴雨過程,為連續(xù)性大暴雨過程;7月7-10日連續(xù)4 d出現(xiàn)大暴雨過程,且7月7日、8日、9日的大暴雨站數(shù)分別達(dá)18站、24站、19站,即為罕見的連續(xù)大暴雨過程。

        江西大暴雨過程均伴有7級(jí)以上大風(fēng),這可能與強(qiáng)降水的拖曳作用有關(guān)。其中有7次大暴雨過程伴有8級(jí)大風(fēng),大暴雨過程的大風(fēng)強(qiáng)度很少達(dá)到9級(jí)或以上。

        2 暴雨過程的衛(wèi)星云圖特征

        暴雨的形成依賴于降水強(qiáng)度與持續(xù)時(shí)間,而大范圍的暴雨過程在云圖上主要表現(xiàn)為:帶狀云系、絮團(tuán)狀云系和絮帶狀云系3種形式。帶狀云系即在云圖上多個(gè)暴雨云團(tuán)緊密排列成對(duì)流云帶,云帶的長寬比達(dá)3∶1或以上;絮帶狀云系即多個(gè)暴雨云團(tuán)呈絮狀分布,但整體排列成帶狀;絮團(tuán)狀云系即有多個(gè)暴雨云團(tuán)呈絮狀分布,或多個(gè)暴雨云團(tuán)結(jié)合成一個(gè)尺度較大的、覆蓋范圍較廣的團(tuán)狀暴雨云系。根據(jù)暴雨云團(tuán)的形態(tài)分布特征,對(duì)2020年6-7月江西汛期12次大暴雨過程的云圖特征進(jìn)行分類分析(表1)。文章從每類中列舉1次代表個(gè)例進(jìn)行分析。

        表1 2020年6-7月江西汛期大暴雨過程云圖分類統(tǒng)計(jì)

        2.1 帶狀云系

        2020-07-02是一次典型的帶狀云系大暴雨個(gè)例(圖1)。20:00,從黃海經(jīng)浙北、贛北至湖南有明顯的降水云系,云系的東北方向呈明顯的與鋒面系統(tǒng)相關(guān)的“盾”狀云系分布特征,贛北至湖南有多個(gè)對(duì)流云團(tuán)排列成帶狀;21:00,帶上對(duì)流云團(tuán)進(jìn)一步發(fā)展,灰黑色上沖云頂面積增大,強(qiáng)度增強(qiáng),江西中北部有3個(gè)對(duì)流云團(tuán)旺盛發(fā)展,云頂達(dá)灰色,且有一定面積;22:00,江西、湖南的對(duì)流云團(tuán)繼續(xù)發(fā)展,面積進(jìn)一步擴(kuò)大,強(qiáng)對(duì)流云團(tuán)的邊界逐漸靠近,帶狀云系特征更加明顯;23:00,對(duì)流云團(tuán)進(jìn)一步連成一線,在湖南至江西中部、上饒南部形成東西向的帶狀云系,云系上有多個(gè)對(duì)流云團(tuán)緊密排列成一線。

        圖1 2020-07-02帶狀云系紅外衛(wèi)星云圖:(a)20:00;(b)21:00;(c)22:00;(d)23:00

        帶狀云系即在云圖上多個(gè)暴雨云團(tuán)緊密排列成一個(gè)對(duì)流云帶,云帶的長度較寬度的比例大,暴雨云團(tuán)沿對(duì)流云帶自東向西移動(dòng),由于受鋒面、切變線、地面輻合線等輻合系統(tǒng)穩(wěn)定維持影響,云帶的位置相對(duì)固定,導(dǎo)致暴雨云團(tuán)反復(fù)經(jīng)過一地,造成對(duì)流云帶上出現(xiàn)大范圍的大暴雨。

        2.2 絮帶狀云系

        2020-07-07是一次典型的絮帶狀云系大暴雨個(gè)例(圖2)。20:00,湖南西北部、江西中北部、浙江大部至東海有多個(gè)絮狀對(duì)流云發(fā)展,呈東西向排列,在湖南與江西交界處對(duì)流云團(tuán)發(fā)展最為旺盛;21:00,湖南西北部的對(duì)流云團(tuán)發(fā)展,湘贛交界的強(qiáng)對(duì)流云團(tuán)穩(wěn)定少動(dòng),江西境內(nèi)自西向東有多個(gè)灰黑的上沖云頂點(diǎn),表明有多個(gè)強(qiáng)對(duì)流系統(tǒng)東移;22:00-23:00,湖南西北部的對(duì)流云團(tuán)與湘贛交界的對(duì)流云團(tuán)之間出現(xiàn)小塊對(duì)流,湘贛交界的對(duì)流云團(tuán)略向東移,其江西中部的對(duì)流發(fā)展旺盛,灰黑色上沖云頂面積擴(kuò)大,降水強(qiáng)度達(dá)到頂峰。此時(shí),從湖南至江西到東海有一個(gè)明顯東西向排列的云系,云系上有多個(gè)絮狀對(duì)流云團(tuán),云系的寬度很寬,總體呈帶狀分布,為絮帶狀云系。

        圖2 2020-07-07絮帶狀云系紅外衛(wèi)星云圖:(a)20:00;(b)21:00;(c)22:00;(d)23:00

        絮帶狀云系與帶狀云系相似的是云系均呈帶狀分布,但絮帶狀云系寬度更寬,云系內(nèi)的對(duì)流云團(tuán)之間排列松散,不如帶狀云系緊密;絮帶狀云系長期穩(wěn)定維持,多個(gè)暴雨云團(tuán)不斷發(fā)展導(dǎo)致大暴雨。

        2.3 絮團(tuán)狀云系

        2020-07-09是1次典型的絮團(tuán)狀云系大暴雨個(gè)例(圖3)。18:00,在湖南東南部、江西中南部、福建與廣東大部有一個(gè)范圍較大的團(tuán)狀云系,云系呈橢圓形分布,云系內(nèi)有多個(gè)絮狀對(duì)流上沖云頂;19:00,團(tuán)狀云系內(nèi)江西中部對(duì)流發(fā)展,黑色上沖云頂面積明顯增大,云系北部邊界清晰,呈弧狀分布,而東部、南部邊界模糊,表明在江西中部強(qiáng)對(duì)流發(fā)展旺盛;20:00-21:00,該絮團(tuán)狀云系穩(wěn)定維持,江西中南部對(duì)流云頂仍呈灰黑色,即對(duì)流仍發(fā)展旺盛,同時(shí)粵北、閩西也出現(xiàn)灰色對(duì)流云頂,表明強(qiáng)暴雨略有東移、南壓趨勢。

        圖3 2020-07-09絮團(tuán)狀云系紅外衛(wèi)星云圖:(a)18:00;(b)19:00;(c)21:00;(d)22:00

        絮團(tuán)狀云系多與中低層的低渦系統(tǒng)相關(guān),表現(xiàn)為覆蓋范圍與尺度較大的對(duì)流云團(tuán)或多個(gè)絮狀云團(tuán)組合而成。云團(tuán)內(nèi)有多個(gè)絮狀上沖云頂,穩(wěn)定少動(dòng),暴雨在一定范圍內(nèi)持續(xù)產(chǎn)生,或緩慢東移南壓,造成云系內(nèi)大暴雨或特大暴雨的產(chǎn)生。

        3 結(jié)束語

        文章統(tǒng)計(jì)分析了2020年6-7月江西的大暴雨過程,并對(duì)大暴雨過程的云圖特征進(jìn)行了總結(jié)。

        江西汛期大暴雨是每年汛期預(yù)警預(yù)報(bào)最重要的預(yù)報(bào)對(duì)象,需要根據(jù)多種資料綜合分析才能取得較準(zhǔn)確的分析依據(jù),衛(wèi)星云圖特征對(duì)監(jiān)測大暴雨過程提供直觀、清晰和可靠的依據(jù),配合其他資料的應(yīng)用,對(duì)提高江西汛期大暴雨的監(jiān)測水平十分有利。

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