保亭縣非臺(tái)風(fēng)類暴雨天氣氣候特征分析

劉青云　王海

摘 要 利用海南省保亭縣1980-2010年氣候觀測(cè)資料對(duì)非臺(tái)風(fēng)暴雨特征及主要影響系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析得出，非臺(tái)風(fēng)暴雨多出現(xiàn)在每年的1-9月，集中出現(xiàn)在5-7月，暴雨次數(shù)可占總次數(shù)的80%左右，除熱帶氣旋外主要有高原槽、南支槽及切變線三類環(huán)流形勢(shì)，在此基礎(chǔ)上對(duì)不同類型暴雨發(fā)生發(fā)展環(huán)流形勢(shì)作進(jìn)一步探討。

關(guān)鍵詞 非臺(tái)風(fēng)類暴雨；高原槽；南支槽；切變線；特征分析；海南省保亭縣

中圖分類號(hào)：P458.121.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-890X（2015）03--03

我國(guó)是多暴雨國(guó)家，除西北地區(qū)個(gè)別省區(qū)外，幾乎都有暴雨出現(xiàn)。冬季暴雨局限在華南沿海；4-6月華南地區(qū)暴雨頻發(fā)；6-7月長(zhǎng)江中下游常發(fā)生持續(xù)性暴雨，歷時(shí)長(zhǎng)、面積廣、暴雨量大；7-8月為北方地區(qū)主要暴雨季節(jié)，暴雨強(qiáng)度大；8-10月雨帶逐漸南撤；夏秋之后，東海、南海臺(tái)風(fēng)暴雨活躍，臺(tái)風(fēng)暴雨點(diǎn)雨量很大[1]。通常暴雨具有突發(fā)性強(qiáng)、雨勢(shì)猛等特點(diǎn)，尤其是大范圍持續(xù)性暴雨和集中的特大暴雨，不僅影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，還可危及人民群眾生命，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。根據(jù)暴雨形成的天氣系統(tǒng)，引起中國(guó)大范圍暴雨的天氣系統(tǒng)主要有鋒、氣旋、切變線、低渦、槽、臺(tái)風(fēng)、東風(fēng)波和熱輻合帶等，其中非臺(tái)風(fēng)暴雨洪澇災(zāi)害以東部地區(qū)重、西部地區(qū)輕，南部地區(qū)重、北部地區(qū)輕，江淮流域?yàn)楸┯旰闈碁?zāi)害嚴(yán)重地區(qū)，菲臺(tái)風(fēng)暴雨集中于3-8月，6-8月出現(xiàn)重大暴雨洪澇為害次數(shù)最多。

海南省保亭黎族苗族自治縣（以下簡(jiǎn)稱保亭縣）位于海南島南部?jī)?nèi)陸，五指山南麓，屬熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均降雨量2 000 mm，主要災(zāi)害有熱帶氣旋、干旱、暴雨、臺(tái)風(fēng)、冬季低溫霜凍及山風(fēng)等，其中暴雨在任何天氣系統(tǒng)控制下都可能出現(xiàn)，分為臺(tái)風(fēng)類和非臺(tái)風(fēng)類，暴雨日總雨量約占年總降雨量的20%，歷年最多暴雨日為10～19 d，臺(tái)風(fēng)暴雨占暴雨類型的85%，非臺(tái)風(fēng)暴雨僅為15%。本文利用保亭縣多年雨量觀測(cè)資料對(duì)非臺(tái)風(fēng)暴雨特征及其環(huán)流形勢(shì)進(jìn)行分析，旨在為做好暴雨預(yù)報(bào)分析提供參考[2]。

1 保亭縣非臺(tái)風(fēng)暴雨特征

利用保亭縣1980-2010年日雨量觀測(cè)資料，按照日降水量≥50mm記作一次暴雨過程為標(biāo)準(zhǔn)，分析該縣非臺(tái)風(fēng)暴雨發(fā)生特征及影響系統(tǒng)，采用合成法對(duì)不同類型暴雨特征及異常度進(jìn)行探討。得出1980-2010年近31a中保亭縣共出現(xiàn)62次非臺(tái)風(fēng)暴雨天氣過程，其中受熱帶氣旋影響出現(xiàn)暴雨次數(shù)為20次，受高原槽東移南壓影響的暴雨次數(shù)為17次，受切變線影響的暴雨次數(shù)為18次，有7次暴雨過程為南支槽東移影響產(chǎn)生的。由于熱帶氣旋與西風(fēng)帶系統(tǒng)暴雨的幾種主要影響系統(tǒng)在熱、動(dòng)力性質(zhì)上存在著較為明顯的差別，因此本文在對(duì)非臺(tái)風(fēng)暴雨基本特征及其環(huán)流系統(tǒng)類型分析時(shí)僅對(duì)高原槽、南支槽及切變線三類個(gè)例進(jìn)行闡述。

按照暴雨影響系統(tǒng)分類對(duì)暴雨過程出現(xiàn)的時(shí)間分布特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（圖1）得出，高原槽系統(tǒng)影響下的暴雨多出現(xiàn)在5～7月，以6月出現(xiàn)次數(shù)最多、出現(xiàn)時(shí)間最集中；南支槽系統(tǒng)影響下的暴雨多出現(xiàn)在1～5月，每月均有出現(xiàn)，且分布較為平均，南支槽的東移甚至可導(dǎo)致保亭縣1～2月出現(xiàn)持續(xù)性暴雨天氣，這種天氣系統(tǒng)可作為保亭縣冬季持續(xù)性暴雨天氣預(yù)報(bào)關(guān)鍵點(diǎn)；切變線系統(tǒng)影響下的暴雨多出現(xiàn)在4～9月，其中6～7月達(dá)到峰值[3]。由此可見，保亭縣上述三類影響系統(tǒng)下的非臺(tái)風(fēng)暴雨多出現(xiàn)在每年的1～9月，集中出現(xiàn)在5～7月，這3個(gè)月份暴雨次數(shù)可占總次數(shù)的80%左右。

圖1 保亭縣非臺(tái)風(fēng)暴雨月份分布特征

2 非臺(tái)風(fēng)暴雨環(huán)流系統(tǒng)及物理量分析

2.1 高原槽類

暴雨出現(xiàn)的前3 d內(nèi)，200 hPa環(huán)流形勢(shì)通常穩(wěn)定，青藏高原南側(cè)為南亞高壓中心，脊線位于海南省以北的23°～25°N，海南大部分地區(qū)處于高壓東側(cè)分流區(qū)，西風(fēng)急流維持在華北上空，保亭縣在急流入口區(qū)右側(cè)。在南亞高壓與西風(fēng)急流的疊加作用下，強(qiáng)烈大尺度抬升及高空輻散為保亭縣等海南地區(qū)出現(xiàn)暴雨天氣提供了有力的動(dòng)力及加強(qiáng)條件。500 hPa高層，隨著青藏高原東北部低槽加深東移，低槽于暴雨前1 d在我國(guó)四川東部形成東北-西南走向的深槽，海南省大部分地區(qū)處于槽前正渦度區(qū)，其東北部地區(qū)有明顯的正渦度平流存在，成為暴雨主要?jiǎng)恿τ|發(fā)機(jī)制，先發(fā)于低槽且對(duì)應(yīng)暴雨落區(qū)，高原槽加深并東移，槽前正渦度、正渦度平流對(duì)于保亭縣出現(xiàn)暴雨天氣有著重要指示意義。850 hPa上，高原槽類暴雨多配合有切變線活動(dòng)，這種配置下的暴雨次數(shù)可占總暴雨次數(shù)的80%以上，通常暴雨前，切變線南下速度較緩慢，而且大部分暴雨過程切變線均維持在廣西一帶，個(gè)別過程會(huì)演變?yōu)榈蜏u；暴雨出現(xiàn)前，海南以北存在較多的質(zhì)量輻合及水汽輻合，異常輻合區(qū)及濕區(qū)出現(xiàn)緩慢南壓并維持，60%左右的暴雨過程850 hPa風(fēng)速達(dá)到低空急流標(biāo)準(zhǔn)，風(fēng)速較大，西南低空急流有利于水汽的輸送和動(dòng)力抬升，保亭縣處在高空急流與低空急流之間，兩者耦合產(chǎn)生正反饋?zhàn)饔檬沟帽Ｍたh上升運(yùn)動(dòng)及降水持續(xù)加強(qiáng)（圖2）。

圖2 高原槽類環(huán)流形勢(shì)

2.2 南支槽類

南支槽影響的暴雨天氣多發(fā)生在冬春季。200 hPa上，南壓高壓處于菲律賓群島附近，暴雨前1 d的20：00時(shí)，我國(guó)東部為西南偏西氣流控制，華北一帶為急流核，急流中心風(fēng)速>60 m/s，海南處于急流核入口區(qū)右側(cè)，在有利的輻散和抬升條件下，引發(fā)暴雨天氣出現(xiàn)。500 hPa上，西太平洋副熱帶高壓脊線穩(wěn)定在15°N，副熱帶高壓位置偏南，強(qiáng)度較弱，隨著鋒面南下產(chǎn)生暴雨天氣，此時(shí)若配合有切變線或低渦將會(huì)出現(xiàn)大范圍暴雨過程[4]。南支槽東移，振幅增大，暴雨前1 d槽線移至95°E以東地區(qū)后控制5°～25°N范圍，保亭縣處于南支槽前，位于較強(qiáng)正渦度平流范圍內(nèi)，成為暴雨發(fā)生的有利觸發(fā)機(jī)制。850 hPa，我國(guó)華南一帶存在弱的暖式切變，經(jīng)中南半島的西南暖濕氣流與副熱帶高壓邊緣東南氣流交匯，海南以北地區(qū)轉(zhuǎn)受南風(fēng)影響，出現(xiàn)大的水汽輻合，為暴雨天氣的發(fā)生發(fā)展提供了有利的水汽供應(yīng)（圖3）。

圖3 南支槽類環(huán)流形勢(shì)

2.3 切變線類

200 hPa上環(huán)流形勢(shì)穩(wěn)定，中南半島為南壓高壓中心，高壓脊線處于25°N一帶，保亭縣等地處于高壓中心東側(cè)分流區(qū)范圍內(nèi)，具備高層輻散。500 hPa上，副熱帶高壓脊線位于15°N以南，海南省上空為平直的西風(fēng)所控制，暴雨前1 d華北地區(qū)存在一槽并迅速東移，槽后出現(xiàn)劇烈降溫，強(qiáng)冷平流致使低層高壓快速發(fā)展，使得850 hPa高度場(chǎng)異常增大進(jìn)而推動(dòng)切變線南壓影響我國(guó)南方地區(qū)，切變線附帶強(qiáng)烈的水汽輻合使得暴雨區(qū)上空水汽充足，切變線上中小尺度渦旋或風(fēng)速輻合引發(fā)強(qiáng)動(dòng)力抬升機(jī)制，引發(fā)了暴雨天氣。

3 小結(jié)

近31 a中保亭縣共出現(xiàn)62次非臺(tái)風(fēng)暴雨天氣過程，對(duì)高原槽、南支槽及切變線三類非臺(tái)風(fēng)暴雨個(gè)例特征進(jìn)行分析得出，非臺(tái)風(fēng)暴雨多出現(xiàn)在每年的1-9月，集中出現(xiàn)在5-7月，暴雨次數(shù)可占總次數(shù)的80%左右。其中，高原槽系統(tǒng)影響下的暴雨多出現(xiàn)在5-7月，以6月出現(xiàn)次數(shù)最多；南支槽系統(tǒng)影響下的暴雨多出現(xiàn)在1-5月，每月均有出現(xiàn)，且分布較為平均；切變線系統(tǒng)影響下的暴雨多出現(xiàn)在4-9月，其中6-7月達(dá)到峰值。

受高原槽天氣形勢(shì)影響，200 hPa南亞高壓中心位于青藏高原以南，華北存在高空急流，500 hPa高原槽不斷加深東移，850 hPa西南氣流趨于強(qiáng)盛，配合有切變線在華南一帶擺動(dòng)，并存在異常的輻合中心，與保亭縣暴雨過程對(duì)應(yīng)。

受南支槽天氣形勢(shì)影響下的保亭縣暴雨過程，200 hPa南亞高壓在菲律賓群島附近，較強(qiáng)高空急流控制華北地區(qū)，500 hPa南支槽加深東移，副熱帶高壓東退，其脊線位于15°N，850 hPa存在西南氣流及東南氣流的輻合，切變線維持在華南地區(qū)。

受切變線影響，200 hPa南亞高壓位于中南半島以北，海南處于急流核入口區(qū)右側(cè)，500 hPa低緯呈平直的緯向氣流，華北槽東移導(dǎo)致強(qiáng)降溫出現(xiàn)強(qiáng)冷平流，850 hPa切變線南壓影響保亭縣等地。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)任編輯：趙中正）