2015年8月2—4日通化市暴雨天气分析

2016-12-20 13:15刘国禹王智宇张彤郭俊廷
现代农业科技 2016年20期
关键词:露点急流低空

刘国禹++王智宇++张彤++郭俊廷++赵新宇

摘要 利用Micaps实况资料,从环流背景、物理量场等方面对通化市2015年8月2—4日发生的一次暴雨过程进行了分析。结果表明:在副高西侧稳定维持的风场切变是造成此次暴雨的主要影响系统。暴雨区区位于冷锋前暖锋后,有利于暖湿空气抬升。本次过程的水汽主要来自黄海和渤海,副高西北侧建立强盛的低空西南急流,为暴雨区输送了充足的水汽和潜在的不稳定能量。暴雨区处于高空急流辐散区,低空急流的左侧,低层辐合、高层辐散,形成了较强的上升运动。通化市西低东高的地形,低空急流受长白山脉的阻挡,加强了空气抬升作用。比湿≥12 g/kg可以很好地反映暴雨区的水汽条件,比湿≥14 g/kg时间与强降水产生时间有较好的对应关系。温度露点差≤4 ℃表示有较好的水汽条件,湿层较厚,利于产生强降水。

关键词 暴雨;副高;切变线;急流;吉林通化;2015年8月2—4日

中图分类号 P458.1+21.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)20-0195-01

1 天气实况

2015年8月2日20:00到8月4日20:00,受副高后部切变线影响、通化市中南部出现了暴雨、局部大暴雨天气过程,过程降雨量大于100 mm的有40个站,50.0~99.9 mm的有51个站,25.0~49.9 mm的有30个站,10.0~24.9 mm的有12个站。降雨量前5位的为通化市桃源村161.1 mm,通化市边家店158.0 mm,集安砬子沟村157.3 mm,集安北屯村151.4 mm,通化市明兴村150.6 mm。

各县市降水量分别为辉南26.6 mm,梅河口28.1 mm,柳河53.9 mm,通化县115.1 mm,通化149.3 mm,集安107.7 mm。

2 天气形势分析

2.1 500 hPa形势

在内蒙古北部地区存在一个高空冷涡,从2日20:00至4日8:00稳定少动,涡低伸出一条直达华北的高空槽,通化市位于冷涡第四象限,高空槽前。槽前为强盛的西南气流,有利于将渤海、黄海的水汽不断地向东北方向输送。588线一直稳定在朝鲜半岛南部,副高的稳定少动是冷涡维持的主要原因。4日8:00副高略有南退,冷涡东移北抬,降水也随之减弱[1]。

2.2 850 hPa形势

在850 hPa上冷涡中心位置同样稳定少动。在冷涡东南侧,辽宁中东部到吉林中部,存在一条由西南气流和西北气流组成的切变线,在此切变线南侧有西南急流建立,由于副高的阻挡,上述的切变线及西南急流在2日20:00到4日8:00的时间段里基本维持在原地。西南急流将水汽沿着副高边缘不断向东北方向输送,为暴雨的产生提供了充足的水汽条件。

2.3 地面形势

内蒙古北部地区有一个配合高空冷涡的蒙古气旋,从气旋中心分别向南、向东伸出一条冷锋和一条暖锋,通化市位于冷锋前暖锋后,利于暖湿气流抬升,易产生强降水。

3 动力条件分析

3.1 高低空急流的动力作用

在降水期间,从华北北部通过辽宁到吉林省中南部存在一条高空急流,急流轴沿40°~45°N向东延伸,在吉林省东南部受地形和高低空系统的共同作用辐散,形成抽吸效应,产生气流上升运动,使低层气压下降。850 hPa副高西侧存在着西南低空急流,低空急流的形成与维持,一方面是输送水汽和暖湿气流,导致水平水汽通量辐合和大气产生不稳定层结,另一方面是在低空急流的左前方有辐合上升运动。高层辐散、低层辐合的高低空急流相配合,并稳定维持,有利于上升运动的发展和维持,为降水提供了有利的动力条件[2]。

3.2 垂直运动分析

对流层中低层的垂直运动是产生降水的必要条件。850 hPa上的风切变可以反映垂直运动情况。对于本次过程,降水主要集中在3日20:00到4日8:00,通过对低空天气图的分析可知,在700、850 hPa上都有明显的低空急流建立和维持,在925 hPa还存在着超低空急流。这些急流基本上分布在40°N~45°N,在低空急流左侧有明显的气旋性切变,在700、850、925 hPa上最大风速分别达到了26、22、20 m/s,配合在辽宁到吉林中部的切变线,为强降水提供了较强的上升气流,从而出现较强的辐合上升运动[3]。

3.3 地形抬升作用

低层气流向东北方向移动,在通化市遇到长白山脉的阻挡,形成了地形辐合抬升,是强降水产生的有利条件。

4 水汽条件分析

4.1 比湿场

暴雨的形成,前提就是要有充足的水汽条件。在东北地区比湿场可以有效反映当地的水汽条件,在850 hPa上,2日20:00到4日8:00通化市中南部的比湿都≥12 g/kg,而在强降水时段2日20:00、3日20:00比湿的最大值都超过了14 g/kg。在上游地区华北、黄海、渤海等地的比湿都超过了16 g/kg,通过低空西南急流,沿着副高西侧不断地向通化市输送水汽,使得本次降水过程可以稳定持续。4日8:00由于副高南退,比湿大值区也向南移动,降水也开始减弱[4]。

4.2 温度露点差

整个降水时段内,850 hPa及以下温度露点差≤4 ℃,而在强降水时段,2日20:00和3日24:00前后,500、700、850 hPa整层的温度露点差都较小,这说明通化市上空处于水汽饱和区内,空气湿度较大,湿层较厚,有利于产生强降水。

5 结论

(1)在副高西侧稳定维持的风场切变是造成此次暴雨的主要影响系统。

(2)暴雨区区位于冷锋前暖锋后,有利于暖湿空气抬升。

(3)本次过程的水汽主要来自黄海和渤海,副高西北侧建立强盛的低空西南急流,为暴雨区输送了充足的水汽和潜在的不稳定能量。暴雨区处于高空急流辐散区,低空急流左侧,低层辐合、高层辐散,形成较强的上升运动。

(4)通化市西低东高的地形,低空急流受长白山脉的阻挡,加强了空气抬升作用。

(5)比湿≥12 g/kg可以很好地反映暴雨区的水汽条件,比湿≥14 g/kg时间与强降水产生时间有较好的对应关系。

(6)温度露点差≤4 ℃时水汽条件较好,湿层较厚,利于强降水。

6 参考文献

[1] 孙力,安刚,廉毅,等.夏季东北冷涡持续性活动及其大气环流异常特征的分析[J].气象学报,2000,55(6):704-714.

[2] 朱乾根,林锦瑞,寿绍文,等.天气学原理和方法[M].3版.北京:气象出版社,2000:372-374.

[3] 于志明,史有瑜,曹晓霞.唐山地区一次暴雨天气过程分析[J].安徽农学通报,2015,21(5):138-139.

[4] 陈金龙.东北地区致洪暴雨天气分型及典型过程分析[D].大连:大连理工大学,2015.

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