李嘉鵬++陳懿妮++錢浩++趙軍平
摘要 利用常規(guī)觀測數(shù)據(jù)、自動站資料、NCEP再分析資料對2015年5月19—20日浙江南部強降雨天氣過程進行分析。結果表明,浙江南部此次強降雨天氣過程為鋒面低槽降水,中低層西南風急流輸送了充足的水汽和不穩(wěn)定能量;受地面輻合線及低層切變線共同影響,觸發(fā)了抬升機制;各項不穩(wěn)定指數(shù)、充足的不穩(wěn)定能量、深厚濕層、暖云降水以及小的垂直風切變是此次強降雨天氣出現(xiàn)的主要原因;氣流垂直速度強上升區(qū)范圍小,低層冷空氣抬升,中層冷空氣向南前傾,產(chǎn)生較大強度降水。
關鍵詞 強降雨;環(huán)流形勢;物理量場;浙江南部;2015年5月19—20日
中圖分類號 P458.1+21.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)17-0218-01
強降雨天氣是我國重要的氣象災害之一,在全國各地都可能出現(xiàn),尤其是在汛期前后較易出現(xiàn)強降雨天氣,進而引發(fā)洪澇災害和嚴重的水土流失。持續(xù)性的強降雨天氣還會造成工程失事、堤防潰決和農(nóng)作物被淹等災害,嚴重威脅著社會經(jīng)濟和人們生命財產(chǎn)安全[1]。強降水天氣已經(jīng)引起越來越多學者的高度關注。本文利用常規(guī)觀測資料、NCEP再分析資料等對2015年5月19—20日出現(xiàn)在浙江南部地區(qū)的強降雨天氣過程進行分析,找出強降雨天氣出現(xiàn)的原因,以提高氣象部門對強降雨天氣的預報和服務能力。
1 天氣實況
2015年5月19—20日浙江南部出現(xiàn)了持續(xù)性強降水天氣過程,部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)大暴雨天氣,過程雨量70~180 mm,局部雨量>200 mm。此次暴雨天氣持續(xù)時間長、累積雨量大、短時強降水集中和降水強度大,市區(qū)內多地不同程度受災。
2 環(huán)流形勢分析
2015年5月19—20日浙江南部地區(qū)強降雨天氣過程中,200 hPa浙江南部位于南亞高壓東北側與急流右側的扇形輻散區(qū)內。經(jīng)計算平均散度場可知,浙江南部位于正散度區(qū),急流右側正渦度平流和高空輻散抽吸作用有利于低層輻合抬升,給此次強降雨天氣過程提供了背景流場[2]。在500 hPa處,副熱帶高壓向南移動,但主體依舊在南海上空;東亞大槽隨著時間推移向東移動,并移出南海區(qū)域,東亞大槽后不斷引領冷空氣沿中路南移,影響浙江南部地區(qū)。與此同時,位于華南北部的西風槽向東移動,浙江南部位于西風槽前偏西南的氣流中。在850 hPa低空,有一東北—西南走向切變線明顯向南移動,切變線南側有西南暖濕氣流,強度較大。925 hPa切變線幾乎與850 hPa切變線重合,一支西南低空急流位于切變線南側,浙江南部位于急流出口區(qū)。在地面場上,西南地區(qū)處于低壓中心,華南大部分地區(qū)處于低壓槽中,中路南下冷空氣影響浙江南部。
3 物理量場診斷分析
3.1 水汽條件
對2015年5月20日2:00 850 hPa水汽通量進行分析,孟家拉灣西南氣流不斷向浙江南部地區(qū)輸送水汽,充足的水汽為此次強降雨天氣提供了必要的條件。在水汽通道內,水汽通量中心值高達20 g/(cm·hPa·s),滿足大暴雨產(chǎn)生的條件,而中心風速則達到了急流級別[3]。浙江南部位于水汽通量大值區(qū)前方的輻合區(qū)內。5月19日20:00水汽通量迅速增加,5月20日8:00數(shù)值又快速減小,與浙江南部強降雨時段有很好的對應。
3.2 動力與熱力條件
分析浙江南部上空垂直速度和假相當位溫隨時間變化剖面可知,2015年5月20日2:00,浙江南部上空有強烈垂直上升氣流,中心速度高達-0.9 Pa/s,上升區(qū)隨著時間不斷向200 hPa高空延伸。而假相當位溫低值區(qū)呈現(xiàn)向下發(fā)展趨勢,?墜θse/?墜P>0且梯度不斷增加,由此可知層結越來越不穩(wěn)定[4]。2015年5月20日8:00,浙江南部高層垂直上升氣流速度無明顯變化,而中低層垂直氣流速度則呈顯著減小趨勢,這也是造成浙江南部從5月20日8:00起降水強度逐漸減小的原因。在冷空氣不斷南移過程中,24 h變溫主要有2種表現(xiàn)形式,900 hPa以上24 h負變溫表現(xiàn)為由低層向高層逐漸南傾的變化趨勢;900 hPa以下24 h負變溫則呈現(xiàn)出向南延伸的趨勢。結合垂直速度強、上升區(qū)范圍較小,易在低層抬升來自南方的暖濕氣流,之后在坡度較陡處爬升,很小區(qū)域內就有大量水汽輻合匯聚,在上升過程中與中上層冷空氣匯聚而凝結成雨,這是浙江南部產(chǎn)生強降雨的主要原因。
4 結論
(1)2015年5月19—20日浙江南部強降雨天氣過程為鋒面低槽降水,由各層有利天氣形勢共同作用而成,中低層西南風急流為此次強降雨天氣輸送不穩(wěn)定能量和充足的水汽,受低層切變線和地面輻合線共同影響,抬升機制被觸發(fā),推動了強降雨天氣的出現(xiàn)。
(2)充足的不穩(wěn)定能量和各項不穩(wěn)定指數(shù)有利于對流性降水出現(xiàn),深厚濕層、小的垂直風切變和暖云降水導致此次強降雨過程的發(fā)生。
(3)氣流垂直速度強,上升區(qū)范圍小,低層冷空氣抬升,中上層冷空氣匯聚導致強降雨天氣產(chǎn)生。
5 參考文獻
[1] 黃忠,吳乃庚,馮業(yè)榮,等.2007年6月粵東持續(xù)性暴雨的成因分析[J].氣象,2008,34(4):53-60.
[2] 孫嵐.大尺度強降水的基本物理條件和天氣形勢配置[J].氣象,1993,18(3):30-35.
[3] 海顯蓮.2010年5月25—26日青海省東部農(nóng)業(yè)區(qū)強降水過程分析[J].青??萍迹?010,17(6):50-53.
[4] 廖敏.宜春地區(qū)一次強降水天氣過程分析[J].氣象水文海洋儀器,2012,29(1):110-113.