■ 張啟美
(云南省麗江市寧蒗彝族自治縣氣象局云南麗江674300)
華坪縣9月16日特大暴雨天氣過程分析
■張啟美
(云南省麗江市寧蒗彝族自治縣氣象局云南麗江674300)
2015年9月15-16日,云南省麗江市華坪縣北部地區(qū)出現(xiàn)超強(qiáng)降水過程。由于特殊的自然地理和氣象因素,本次特大暴雨致使華坪縣北部中心鎮(zhèn)田坪、姑娘墳和船房鄉(xiāng)嘎佐等地發(fā)生特大洪澇災(zāi)害。本文主要分析了此次特大暴雨的氣候成因、暴雨形成過程及高空雷達(dá)特征,將有助于了解和掌握該地區(qū)暴雨洪水形成機(jī)制,為暴雨預(yù)報(bào)及防洪減災(zāi)工作提供依據(jù)。
華坪縣特大暴雨形成原因過程分析雷達(dá)特征
華坪縣隸屬于云南省麗江市,位于云南省西北部的金沙江中段北岸,地理坐標(biāo)為北緯26°21'-26°58',東經(jīng)100°59'-101°31'。東接四川省攀枝花市,南望滇中腹地楚雄,西通麗江,北與寧蒗縣瀘沽湖毗鄰。華坪縣地勢西北高、東南低,全縣平均海拔1160米,屬于典型的南亞熱帶低熱河谷氣候。
2015年9月15至16日,受低壓系統(tǒng)和弱冷空氣影響,15日20時(shí)后華坪縣中心鎮(zhèn)田坪和姑娘墳測站開始出現(xiàn)降水,16日凌晨3時(shí)結(jié)束,降水過程最大累計(jì)降水量分別達(dá)282.4mm和201.7mm。據(jù)華坪縣田坪雨量站的實(shí)測降水量資料顯示:9月15日20時(shí)開始降雨,22、23時(shí)小時(shí)降水量分別達(dá)69.1mm、72.9mm,至16日2時(shí)降水量達(dá)280.9mm,隨后雨強(qiáng)明顯減弱,凌晨3時(shí)小時(shí)降水量為1.5mm,隨后轉(zhuǎn)為零星陣雨。綜合實(shí)測和調(diào)查資料分析,本次降雨過程歷時(shí)7h,華坪縣北部區(qū)域,特別是鯉魚河上游大部分區(qū)域普降特大暴雨。水文數(shù)據(jù)顯示:華坪縣鯉魚河縣城河段,16日凌晨1:41,從河底到最高水位為6.3米,超過河堤2.1米,經(jīng)省水文水資源局麗江分局初步估算,鯉魚河縣城段洪峰流量接近百年一遇。導(dǎo)致華坪縣中心鎮(zhèn)、榮將鎮(zhèn)、石龍壩鎮(zhèn)、船房鄉(xiāng)等遭受洪澇災(zāi)害,全縣直接經(jīng)濟(jì)損失3億多元。
2.1此次暴雨形成原因
2015年9月15日8時(shí)500hPa高空圖(圖略)上,中高緯40° N以北為兩槽一脊型,中低緯地區(qū)副高偏強(qiáng),584線西伸到84°E,麗江市(100.2°E,26.9°N)為西南氣流控制,588線的西脊點(diǎn)位于109°E、28°N。副高西北側(cè)的西南風(fēng)和西風(fēng)區(qū)位于青藏高原東側(cè)和甘肅南部一帶。并且在甘肅南部到四川北部的合作、甘孜和武都、紅原之間有一短波槽,槽區(qū)附近較前一日有5℃左右的降溫。2015 年9月15日20時(shí)500hPa高空圖(圖略)上,中高緯40°N以北維持兩槽一脊型。四川盆地為588小高壓控制,麗江市為588小高壓外圍偏東氣流控制。
2015年9月13日08時(shí)到15日08時(shí)700hPa一直維持北高南低的形勢,同時(shí)在川中的切變線由南北向轉(zhuǎn)為東西向,位于成都和西昌、麗江之間。9月15日08時(shí),312線北部到達(dá)40°N,整個(gè)中緯度地區(qū)包括新疆、青海大部地區(qū)都被312線控制;9月15日20時(shí)(圖略),北高南低形勢減弱,青海附近高壓南移,麗江站與格爾木站高度持平,川中的切變線仍為東西向位于成都和西昌、麗江之間。實(shí)踐證明,當(dāng)700hPa位勢高度場形成北高南低形勢,特別是格爾木站的高度值高于麗江站,同時(shí)又有切變線在成都和西昌附近配合時(shí),麗江市大部地區(qū)易出現(xiàn)強(qiáng)降水天氣。
在地面天氣圖上,9月15日14時(shí)冷空氣位于青藏高原東部地區(qū)及四川盆地西部。15日20時(shí),冷空氣從四川盆地回流入我市,冷鋒呈西北-東南向位于四川西南部的木里、鹽源、攀枝花一線。
綜上所述,從地面到高空,天氣系統(tǒng)配合較好,高空有西南急流,低空有輻合上升運(yùn)動(dòng),地面有冷空氣觸發(fā),具備了暴雨產(chǎn)生的三個(gè)必備條件:充足的水汽供應(yīng)、強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)、較長的降水持續(xù)時(shí)間。所以,當(dāng)切變線開始過境時(shí),麗江市大部地區(qū)出現(xiàn)了強(qiáng)降水天氣過程。
2.2暴雨特征
(1)暴雨降水集中,強(qiáng)度大。本次降水主要集中在麗江市華坪縣北部地區(qū),特別是鯉魚河上游大部分區(qū)域普降特大暴雨。其中最大雨強(qiáng)為1.5h降水量110.4mm。
(2)暴雨歷時(shí)較短,暴雨時(shí)程分配較為集中。降雨從15日20時(shí)突然轉(zhuǎn)大,至16日凌晨3時(shí)逐漸減小,歷時(shí)僅7小時(shí)左右。而降雨又主要集中于6小時(shí)內(nèi),中心鎮(zhèn)田坪自動(dòng)氣象觀測站6小時(shí)降水量占此次主峰降水量的78%,24小時(shí)降水量占此次暴雨主峰降水量的97%。
與大冰雹和龍卷不同,對流暴雨在多普勒天氣雷達(dá)上并不呈現(xiàn)出明顯的特征。對流暴雨不是瞬間事件,需要一段時(shí)間的累計(jì)。雨強(qiáng)的大小主要由低空的雷達(dá)反射率因子大小來判斷。分析此次特大暴雨降水時(shí)段的雷達(dá)回波可見,19時(shí)31分在華坪東側(cè)的四川境內(nèi)有強(qiáng)度值小于40dBz云系不斷向西偏北方向移動(dòng),且在移動(dòng)的過程中不斷發(fā)展,20時(shí)05分(圖1a)云系開始影響華坪東部的興泉、石龍壩等地,強(qiáng)中心接近45dBz,大于40dBz的強(qiáng)中心面積有所增大。此后在永勝東側(cè)華坪西側(cè)不斷有γ尺度對流回波發(fā)展,對流單體的傳播和單體的移動(dòng)方向相反,對流回波的移動(dòng)速度基本上在20km/h左右,并沿500hPa引導(dǎo)氣流緩慢向偏東方向移動(dòng),到20時(shí)已發(fā)展成為一條中尺度對流回波帶。由20時(shí)雷達(dá)拼圖(圖1b)可見,在對流回波帶上風(fēng)方即西南一側(cè)為對流回波組成的強(qiáng)回波帶,回波強(qiáng)度值大于45dBz,這兩個(gè)區(qū)域厚度接近15km,面積大于10km*10km。21時(shí)以后云系繼續(xù)西進(jìn),21時(shí)06分(圖1c)可見回波帶平均高度在8km以上,強(qiáng)的對流回波高度超過14kn,50dBz以上的強(qiáng)回波主要集中在6km以下。從23時(shí)41分(圖1d)的雷達(dá)回波強(qiáng)度圖上可以看出,此時(shí)華坪站上空的強(qiáng)度值小于15dBz,在華坪西南邊還有兩個(gè)對流泡,但是它們產(chǎn)生的降水對華坪測站沒有貢獻(xiàn)。16日凌晨3時(shí)以后,降水回波帶明顯變寬,回波強(qiáng)度減弱,強(qiáng)降水結(jié)束。
圖1 2015年9月15日20時(shí)~00時(shí)華坪站雷達(dá)回波演變特征
通過對15日19時(shí)30分至16日08時(shí)之間的雷達(dá)強(qiáng)度回波資料進(jìn)行分析可知,本次暴雨過程是位于華坪站東側(cè)的云系,由前端積狀云及后部的層積云組成的混合降水回波緩慢移過測站造成,前端的積狀云因?yàn)槌掷m(xù)時(shí)間短,沒有后部穩(wěn)定的層狀云對降水總量的貢獻(xiàn)大。
華坪縣地處橫斷山脈東部,迎風(fēng)坡前沿地帶,因此暴雨出現(xiàn)頻繁。這次降水的天氣背景主要是麗江市處于500hPa副熱帶高壓西側(cè)西南氣流區(qū),700hPa川滇間存在一切變線,地面圖上川滇間有冷鋒活動(dòng)。冷空氣回流入我市,致使700hPa切變線東南移,產(chǎn)生強(qiáng)降水。
“9·16強(qiáng)暴雨”是一次范圍小、強(qiáng)度大、降水集中、災(zāi)情重的人力不可抗拒的特大暴雨,是局部地區(qū)發(fā)生的強(qiáng)對流天氣過程。通過研究分析此類特大暴雨的氣象成因、形成過程以及高空雷達(dá)特征等規(guī)律,以提高暴雨監(jiān)測能力,對暴雨預(yù)報(bào)及預(yù)防具有重要的意義。
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P41[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-3-392-2