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        鐵嶺主汛期一次大暴雨過程成因分析

        2021-08-23 23:19:01王祿祿崔一鳴辛得李銘鑒李曉婷許馨月姜新
        安徽農(nóng)學(xué)通報(bào) 2021年13期
        關(guān)鍵詞:暴雨

        王祿祿 崔一鳴 辛得 李銘鑒 李曉婷 許馨月 姜新

        摘 要:利用自動站加密觀測資料以及Micaps高空和地面實(shí)況資料,對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)對流天氣,同時移動速度緩慢的副高使本次降水持續(xù)時間較長。

        關(guān)鍵詞:鐵嶺地區(qū);副熱帶高壓;暴雨

        中圖分類號 P458.1+21文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 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、各種物理量場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。圖1為8月18日8時至19日15時鐵嶺地區(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,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級以上大風(fēng),部分地區(qū)瞬時最大風(fēng)力達(dá)10~11級。

        2 環(huán)流背景分析

        2.1 500hPa環(huán)流形勢 17日20時,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,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,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 18日08時,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力條件。

        2.3 地面 17日20時,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,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時大氣可降水量pwv值均在50mm以上,整層空氣中的絕對水汽含量非常充沛。從850hPa水汽通量場演變來看,17日20時,渤海灣的水汽沿著西南氣流向遼寧輸送,至18日20時,鐵嶺處于水汽通量大值區(qū),說明降水時段都有較大的水汽輸送。從850hPa比濕場來看,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 動力條件 暴雨產(chǎn)生需要具備動力觸發(fā)條件,從垂直速度分布發(fā)現(xiàn),降水期間,18日20時鐵嶺北部地區(qū)700hPa垂直速度為-4~-8Pa·s-1,到了19日02時,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。而對流有效位能是強(qiáng)對流天氣分析預(yù)報(bào)的重要參數(shù)。18日08時鐵嶺地區(qū)對流有效位能(cape)在1500~2000,表明大氣層結(jié)不穩(wěn)定,易產(chǎn)生對流。并且從各層次風(fēng)場可以看出,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,受切變動力作用影響,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)受影響的時間較長,降水區(qū)域移動較慢,受災(zāi)影響嚴(yán)重。

        參考文獻(xiàn)

        [1]林麗,李榮,張霞,等一次短時暴雨天的穩(wěn)定度和能量參數(shù)分析[J].氣象與環(huán)境科學(xué),2007,30(4):45-48.

        [2]曹土民,楊文艷.遼寧一次區(qū)域暴雨水汽輸送分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009(19):9047-9049.

        [3]吳國雄,丑紀(jì)范,劉屹岷,等.副熱帶高壓研究進(jìn)展及展望.大氣科學(xué),2003,27(4):503-517.

        [4]朱乾根,林錦瑞,壽紹文.天氣下原理和方法.北京:氣象出版社,1992:670-683. (責(zé)編:張宏民)

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