“海棠”台风触发的吉林省一例大暴雨天气过程分析

2020-12-14 18:46李佳奇马睿妍
新农民 2020年28期
关键词:急流中西部水汽

李佳奇,刘 娜,马睿妍

(1.白山市江源区气象局,吉林 江源 134700;2.吉林省白山市气象局,吉林 白山 134300)

0 引言

台风是造成吉林省夏季暴雨的主要天气系统之一。当热带气旋北上时,如配合西风带冷槽后部冷空气,造成冷暖空气交汇频繁,常引发大范围洪涝灾害。平均每年影响吉林省的热带气旋有2至3个。2017年第十号台风“海棠”生成在太平洋副热带洋面上,登陆后横穿多个省市,到达吉林后与西风带系统冷空气交汇,触发吉林省大暴雨天气。因此,进一步加强对台风暴雨分析研究无疑具有重要现实意义。

1 天气实况

从8月2日中午开始,我省出现降雨天气,至4日08时,超过200mm的有8站,100~199.9mm的有162站,50~99.9mm的有299站。降雨量前五位:乾安余字乡小学250.0mm,大安市区241.6mm,大安联合乡政府234.0mm,长岭太平川镇226.0mm,长岭光明乡209.0mm。

2 环流背景分析

2.1 台风背景介绍

今年第10号台风“海棠”于7月31日夜间减弱为热带低压,8月1日早晨5点钟其中心位于江西省余干县境内,就是北纬28.9º、东经116.4º,外围最大风力仍有7级(16m/s),中心附近最低气压为995百帕。减弱台风经安徽、山东后北上与西风槽结合,造成东北地区大面积特大暴雨。

2.2 西风带系统

此次台风北上过程中,受中纬度长波槽脊和副热带西太平洋高压影响。首先中纬度50N°在贝加尔湖以西,02日20时有一低涡,低涡前部弱脊,脊前为短波槽。副热带高压前期为带状于大陆高压合并东西分布在30N°,2日20时海上同时有两个台风发展,台风强度较强,将副热带高压冲断北上,其中第十号台风沿副高外围西南气流与西风槽前西南气流北上。500hPa高空温度场落后于高度场,引导地面低压系统像偏北移动。3日08时,高空副热带高压584线向东退,触使副高后部低涡向东移动。3日20时500hPa高度场在40N°120E°处形成明显的西南东北走向流线,有利于引导低空西南急流的建立。3日08时至3日20时急流又有一次加强,且随系统东移,同时低槽切变配合东移,降水大值中心向吉林省中部地区移动。而吉林省东南部地区为副高边缘,只产生了中等量级的雷阵雨天气。

3 物理量场分析

3.1 水汽条件

此次降水过程台风北上过程中虽经过多省市,水汽条件仍较好,同时副高东退,西南急流加强对水汽输送也很有利。水汽连个辐合中心在3日08时和3日14时有两个极值在我省中西部大部分地区均有明显辐合,同时我省大部分地区降水过程中比湿均在13k/kg以上,中西部达到15k/kg以上,同时水汽通量散度辐合中心也在吉林省中西部地区,导致此次降水大值中心位于中西部地区。从水汽输送方向也可以看出,水汽走向主要是从西南方向不断向降水区输送,比湿大值区域走势也是也急流方向基本吻合,水汽通道明显建立在我省中西部地区,同时配合较好的高低空形势,导致此区域出现200mm以上局地大降水,说明此地水汽条件非常充沛。

3.2 热量条件

此次降水过程,由于前期均是副热带高压控制,且高压东退后西风槽携带较强冷空气,冷暖空气交汇强烈,导致能量集中爆发有利于对流的产生。此次降水过程中ki指数全省超过32℃,中西部地区强度36~40℃。且能量高能舌区出现在我省的中西部地区,此处假相当位温850~500hPa差值均为负值,其中负值中心集中在我省中西部地区,最大负值中心超过10℃。大范围的负值中心指示对流不稳定集中区域,且对流不稳定能量强且集中在我省中西部,导致小时降水量最大超过62.3mm。

3.3 动力条件

热量条件提供一定的热力对流触发条件,整体抬升力还不足以触发如此强的降水。此次过程中动力抬升条件非常强。从高空槽前的正涡度平流对低层减压有利于上升运动加强,同时急流前部部辐合和切变影响也对上升运动提供一定有利条件。从实况上升运动场来看,我省大部分地区都在上升运动区,且有两个集中的上升运动中心,中心位于吉林省白城、松原、长春和四平交汇区域。上升运动中心最大值超过80个单位,且维持时间特别长,从降水开始到结束至少12H,其中有两个降水集中时段,由于水汽和能量配合较好,导致降水强度强。

4 结论

(1)此次降水为减弱台风北上结合西风带系统产生的大暴雨天气过程。其中副热带高压前期为带状后期减弱为块状,有利于副高后部的西南急流的建立,建立了南部水汽输送的通道。

(2)此次降水过程中物理量条件非常有利。降水前期,我省为副热带高压控制,前期能量充沛,850~500hPa假相当位温负值中心最大值达到12℃,同时ki指数在32~36℃之间,最大值也达到40℃。西南急流对水汽输送充足,水汽通量散度有明显辐合中心,850hPa比湿均在12k/kg,最大值为15~16k/kg。我省中西部地区存在明显的上升运动中心,中心最大值超过60个单位。

(3)整个过程为高空槽合并台风残留云系,后发展为急流云系,并且急流云系上有多和对流单体不断生消,暴雨直接在中小尺度对流云系中产生。雷达回波以混合性质降水回波为主,回波强度在40~50DBZ,强回波发展高度在6km以下,同时水汽条件特别充沛,有利与产生短时强降水和雷电天气。

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