王祿祿 崔一鳴 辛得 李銘鑒 李曉婷 許馨月 姜新
摘 要:利用自動(dòng)站加密觀測(cè)資料以及Micaps高空和地面實(shí)況資料,對(duì)2020年8月18—19日一次大暴雨過程的發(fā)生、發(fā)展及影響因素進(jìn)行了分析和診斷。結(jié)果表明:鐵嶺地區(qū)此次強(qiáng)降水過程是在有利的大尺度天氣系統(tǒng)下產(chǎn)生的,高空槽的東移下擺帶來的冷空氣導(dǎo)致局地強(qiáng)對(duì)流天氣,同時(shí)移動(dòng)速度緩慢的副高使本次降水持續(xù)時(shí)間較長。
關(guān)鍵詞:鐵嶺地區(qū);副熱帶高壓;暴雨
中圖分類號(hào) P458.1+21文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731(2021)13-0182-02
2020年8月18—19日,遼寧省鐵嶺市出現(xiàn)了入汛以來最強(qiáng)的降水過程,此次降水過程受高空槽和副熱帶高壓外圍暖濕氣流的共同影響。為此,本文從環(huán)流形勢(shì)、各種物理量場(chǎng)相互作用等方面分析了此次暴雨過程成因。
1 天氣實(shí)況
18日上午到19日白天,鐵嶺大部地區(qū)為大雨到暴雨局部大暴雨天氣,強(qiáng)降水主要出現(xiàn)在18日10—24時(shí)。圖1為8月18日8時(shí)至19日15時(shí)鐵嶺地區(qū)降水分布,降水呈中部、東部地區(qū)偏多、局地性強(qiáng)的特點(diǎn)。截至19日15時(shí),全市平均降水量為71.6mm,各縣(市、區(qū))平均降水量為:昌圖縣73.0mm,調(diào)兵山市77.8mm,開原市79.7mm,清河區(qū)72.9mm,鐵嶺縣69.2mm,西豐縣86.4mm,銀州區(qū)61.4mm。全市有26個(gè)站點(diǎn)雨量超過100mm,最大降雨量昌圖縣太平鎮(zhèn),為225.6mm;最大小時(shí)降水量出現(xiàn)在昌圖縣太平鎮(zhèn),為58.4mm。降水期間鐵嶺市出現(xiàn)了較強(qiáng)雷電和6級(jí)以上大風(fēng),部分地區(qū)瞬時(shí)最大風(fēng)力達(dá)10~11級(jí)。
2 環(huán)流背景分析
2.1 500hPa環(huán)流形勢(shì) 17日20時(shí),500hPa亞歐大陸中高緯環(huán)流呈明顯的2槽1脊分布。我國新疆北部到貝加爾湖以西為一暖脊,貝湖東側(cè)至黑龍江以西形成一高空槽,河套西側(cè)有一南支淺槽。副熱帶高壓強(qiáng)盛,此時(shí)584線北端已抬至吉林北部,588線正位于鐵嶺南部,利于暖濕氣流輸送。18日8時(shí),貝湖西側(cè)高壓脊穩(wěn)定發(fā)展,貝湖東側(cè)高空槽夾帶冷空氣東移南壓,河套西側(cè)淺槽東移北收,形成多股冷空氣交匯產(chǎn)生不穩(wěn)定能量,而副熱帶高壓南下,584線南落至鐵嶺北部,588線南落至遼寧中部,18日20時(shí),588線已南落至遼寧東南部。副高南落速度較慢,致使冷空氣與穩(wěn)定的暖濕氣流交匯在遼寧北部,產(chǎn)生強(qiáng)降水。
2.2 850hPa天氣形勢(shì) 18日08時(shí),切邊線位于鐵嶺市昌圖北部邊界,850hPa遼寧西北部有西南急流,風(fēng)速達(dá)16m/s,非常有利于將渤海灣的水汽源源不斷地輸送到鐵嶺地區(qū)。18日20時(shí)切變線穿過鐵嶺地區(qū)東移南壓,等溫線梯度增大,促進(jìn)冷暖空氣交匯。850hPa的低空急流、風(fēng)速輻合,為本次暴雨過程提供了有利的動(dòng)力條件。
2.3 地面 17日20時(shí),地面低壓位于黑龍江與內(nèi)蒙古交界,中心為1005hPa,遼寧位于低壓系統(tǒng)前部。18日白天,隨著低壓系統(tǒng)向東北方向發(fā)展,中心強(qiáng)度增強(qiáng),冷鋒逐漸向東南方向移動(dòng),降水區(qū)域位于鋒面前側(cè)暖區(qū)部分。降水后期,隨著低壓系統(tǒng)東移北收,對(duì)鐵嶺市的影響逐漸減弱,降水結(jié)束。
3 物理量診斷分析
3.1 水汽條件 充沛的水汽條件是產(chǎn)生暴雨的必不可少的條件之一。8月18日08至19日15時(shí)大氣可降水量pwv值均在50mm以上,整層空氣中的絕對(duì)水汽含量非常充沛。從850hPa水汽通量場(chǎng)演變來看,17日20時(shí),渤海灣的水汽沿著西南氣流向遼寧輸送,至18日20時(shí),鐵嶺處于水汽通量大值區(qū),說明降水時(shí)段都有較大的水汽輸送。從850hPa比濕場(chǎng)來看,18日早晨鐵嶺地區(qū)850hPa比濕在12~14g/kg,到19日早晨,鐵嶺北部地區(qū)逐漸減小,東南部地區(qū)850hPa比濕仍然在12~14g/kg。
3.2 假相當(dāng)位溫θse 假相當(dāng)位溫代表大氣能量狀況,18日早晨鐵嶺地區(qū)假相當(dāng)位溫θse在67~72℃,白天逐漸增大,到了18日20時(shí)鐵嶺大部地區(qū)假相當(dāng)位溫θse在72~77℃,存在不穩(wěn)定能量,有利于強(qiáng)降水發(fā)生。
3.3 動(dòng)力條件 暴雨產(chǎn)生需要具備動(dòng)力觸發(fā)條件,從垂直速度分布發(fā)現(xiàn),降水期間,18日20時(shí)鐵嶺北部地區(qū)700hPa垂直速度為-4~-8Pa·s-1,到了19日02時(shí),鐵嶺西南部地區(qū)700hP垂直速度在-4~-8Pa·s-1,這種強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)將低層的水汽、能量、熱量抬升到高空,有利于系統(tǒng)的維持和發(fā)展。而對(duì)流有效位能是強(qiáng)對(duì)流天氣分析預(yù)報(bào)的重要參數(shù)。18日08時(shí)鐵嶺地區(qū)對(duì)流有效位能(cape)在1500~2000,表明大氣層結(jié)不穩(wěn)定,易產(chǎn)生對(duì)流。并且從各層次風(fēng)場(chǎng)可以看出,鐵嶺中部及東部地區(qū)上空存在西南低空急流、超低空急流,使水汽源源不斷地向鐵嶺地區(qū)輸送,利于形成暴雨,引發(fā)強(qiáng)對(duì)流。18日夜間,850hPa和925hPa均有切變線經(jīng)過鐵嶺地區(qū)。
4 結(jié)論
此次鐵嶺的強(qiáng)降水過程主要受高空槽和副熱帶高壓外圍暖濕氣流的共同影響。高空槽在東移過程中下擺,利于冷空氣的南下。同時(shí),受切變動(dòng)力作用影響,低層切變線東移南壓,且逐漸轉(zhuǎn)為橫向,等溫線梯度加大,水汽垂直運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)。而副熱帶高壓又為鐵嶺市提供暖濕氣流,冷暖空氣交匯,有利于鐵嶺市發(fā)生強(qiáng)降水,副高的穩(wěn)定,也使鐵嶺地區(qū)受影響的時(shí)間較長,降水區(qū)域移動(dòng)較慢,受災(zāi)影響嚴(yán)重。
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安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)2021年13期