2次暴雨過程的EC細(xì)網(wǎng)格對(duì)比分析

李亞中 張昱 隋明

摘要 ? ?2017年7月14日和21日，清原縣先后出現(xiàn)2次暴雨過程，分別為97.7 mm和57.1 mm。針對(duì)這2次降水過程EC細(xì)網(wǎng)格累積降水量結(jié)果為1.4 mm和22.5 mm，存在很大偏差。因此，EC細(xì)網(wǎng)格累積降水量的大小不能作為判斷未來降水量大小的直接依據(jù)。本文根據(jù)EC細(xì)網(wǎng)格其他物理量在清原站的格點(diǎn)值，對(duì)這2次暴雨過程做了對(duì)比分析。結(jié)果表明，EC細(xì)網(wǎng)格以下物理量維持時(shí)間越長(zhǎng)越有利于降水量的增大，即低層較大比濕值、850 hPa西南低空急流、500 hPa高度值由大變小和低層以及中高層的溫度差大。

關(guān)鍵詞 ? ?暴雨;EC細(xì)網(wǎng)格;降水量;精細(xì)化;對(duì)比分析

中圖分類號(hào) ? ?P456.7 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ? ?A

文章編號(hào) ? 1007-5739（2019）23-0182-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

EC粗網(wǎng)格數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品的時(shí)空分辨率十分有限，僅依靠其定點(diǎn)、定時(shí)和定量的精細(xì)化制作各種氣象要素預(yù)報(bào)較為困難[1-2]。EC細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)產(chǎn)品的時(shí)空分辨率較EC粗網(wǎng)格產(chǎn)品明顯提高，其空間分辨率在地面為0.125°×0.125°、100～1 000 hPa為0.25°×0.25°，時(shí)間分辨率為3 h，為預(yù)報(bào)員制作精細(xì)化氣象要素預(yù)報(bào)提供了重要的參考[3-4]。2017年7月14日和21日，清原縣先后出現(xiàn)的2次暴雨過程均為副高配合西風(fēng)槽型，降水強(qiáng)度大，持續(xù)時(shí)間僅3 h左右。本文利用EC細(xì)網(wǎng)格時(shí)空分辨率高的特點(diǎn)，摘取其產(chǎn)品在清原站的格點(diǎn)值，對(duì)這2次暴雨過程進(jìn)行對(duì)比分析，從EC細(xì)網(wǎng)格的角度揭示這2次強(qiáng)降水發(fā)生和維持的特點(diǎn)，為今后撫順地區(qū)的暴雨預(yù)報(bào)提供一些參考。

1 ? ?資料與方法

1.1 ? ?實(shí)況資料

選取的實(shí)況資料范圍為撫順清原站的降水資料，時(shí)間為2017年7月14日和21日2次暴雨過程。因2次降水均發(fā)生在夜間，所以降水的起始和終止時(shí)間分別為20：00和次日8：00。

1.2 ? ?EC細(xì)網(wǎng)格資料

EC細(xì)網(wǎng)格分析場(chǎng)時(shí)間為北京時(shí)間20：00，預(yù)報(bào)時(shí)段為24～36 h，間隔為3 h。產(chǎn)品包括累積降水量、比濕、溫度、垂直速度、高度和風(fēng)速分量。本文僅分析上述要素在清原站的格點(diǎn)值。表1列出了2次降水過程的逐3 h降水實(shí)況和EC細(xì)網(wǎng)格的降水預(yù)報(bào)。

2 ? ?結(jié)果與分析

2.1 ? ?降水

從表1可以看出，第一次暴雨中EC細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)的時(shí)間段和實(shí)況相差不大，但降水量偏差很大。第二次暴雨中降水量偏差沒有第一次暴雨大，但預(yù)報(bào)值是22.5 mm，實(shí)況值是57.1 mm，而且預(yù)報(bào)主要降水時(shí)間段在2：00—5：00，實(shí)況降水卻出現(xiàn)在22：00至次日2：00。由此可以看出，無論是EC細(xì)網(wǎng)格累積降水量還是其主要降水時(shí)段，都可能與實(shí)況有較大的偏差。

2.2 ? ?比濕

將EC細(xì)網(wǎng)格在1 000、925、850、700 hPa 4層的比濕相加，用以對(duì)比2次暴雨過程中低層比濕隨時(shí)間變化的情況，如表2所示。第一次暴雨過程，從20：00至次日8：00比濕值都比較大，而且從5：00開始到8：00比濕值有一個(gè)明顯增大的過程，而強(qiáng)降雨正是從5：00開始。再看第二次暴雨過程，比濕值僅在2：00之前比較大，2：00以后比濕值從“高位”明顯回落，大比濕值維持時(shí)間明顯比第一次暴雨短，而主要降水時(shí)段也恰好發(fā)生在2：00之前比濕值處于“高位”的時(shí)段。綜上所述，2次暴雨的主要降水時(shí)段都與較大比濕所在時(shí)段相吻合[5-6];第一次暴雨過程比濕值在“高位”維持時(shí)間長(zhǎng)，第二次暴雨過程比濕值在“高位”維持時(shí)間短，而第一次暴雨降水量也大于第二次暴雨。

2.3 ? ?溫度

將1 000 hPa和500 hPa在20：00、23：00、2：00、5：00和8：00 5個(gè)時(shí)次溫度分別進(jìn)行平均計(jì)算，可分別得出1 000 hPa和500 hPa在夜間的平均溫度，見表3。通過對(duì)比可以看出，第一次暴雨過程低層溫度高，中高層溫度低，而第二次暴雨過程較第一次低層溫度低，中高層溫度高，所以第一次暴雨低層與中高層的溫差比第二次暴雨大。因此，第一次暴雨過程比第二次暴雨過程更容易發(fā)生對(duì)流，而第一次暴雨降水量大于第二次暴雨。

2.4 ? ?垂直速度

表4列出了2次強(qiáng)降水過程850 hPa垂直速度隨時(shí)間變化情況。從表4中可以看出，第一次暴雨850 hPa較強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)在5：00到8：00之間，而實(shí)況降水也主要出現(xiàn)5：00到8：00之間。第二次暴雨850 hPa較強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)在23：00至次日2：00之間，而實(shí)況降水主要出現(xiàn)22：00至次日2：00之間。

2.5 ? ?西南低空急流

表5給出了850 hPa東西向和南北向的風(fēng)速分量?？梢钥闯?，2次暴雨過程在850 hPa都有西南低空急流，但第一次暴雨的西南低空急流維持時(shí)間長(zhǎng)，在整個(gè)夜間，從20：00至次日8：00始終都有，而且在2：00之后明顯增大。第二次暴雨的850 hPa西南低空急流維持時(shí)間較短，2：00以后消失，而第一次暴雨的降水量大于第二次暴雨。因此，EC細(xì)網(wǎng)格給出的850 hPa西南低空急流維持時(shí)間的長(zhǎng)短，可以作為判斷降水量大小的一個(gè)依據(jù)。

2.6 ? ?副高

表6列出了500 hPa高度值在清原站隨時(shí)間變化的情況?？梢钥闯觯谝淮伪┯?00 hPa高度值隨時(shí)間減小，并維持在較小值狀態(tài)不變。這說明副高在南撤或東退，同時(shí)有西風(fēng)帶系統(tǒng)跟進(jìn)。第二次暴雨500 hPa高度值隨時(shí)間只是短暫的減小，在5：00以后又迅速的增大。這說明副高南撤或東退的時(shí)間較短，5：00以后又北抬，而第一次暴雨的降水量大于第二次暴雨。

3 ? ?結(jié)論與討論

根據(jù)以上分析，針對(duì)2017年7月14日和21日2次暴雨過程，EC細(xì)網(wǎng)格在清原站給出的物理量產(chǎn)品值，可以在降水量和降水時(shí)段兩方面總結(jié)出以下規(guī)律。一是降水量大小判斷：低層較大比濕值維持時(shí)間越長(zhǎng)，降水量越大;低層溫度越高，中高層溫度越低，上下層溫度差越大，降水量越大;850 hPa西南低空急流維持時(shí)間越長(zhǎng)，降水量越大;500 hPa高度值隨時(shí)間變小后維持時(shí)間越長(zhǎng)，降水量越大。二是降水時(shí)段判斷：500 hPa較小高度值、850 hPa西南低空急流、低層較大比濕值、較強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)，這些要素所在的時(shí)段與實(shí)況主要降水時(shí)段契合較好，因而可以作為判斷主要降水時(shí)段的依據(jù)。

4 ? ?參考文獻(xiàn)

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