張利娜 王鵬 范國慶
摘 要:利用水文站報汛數(shù)據(jù)以及常規(guī)氣象觀測資料,以1981—2010年30 a平均降水量為氣候態(tài),統(tǒng)計2020年汛期黃河流域主要雨洪過程,概述逐月環(huán)流特征和主要降水過程的影響系統(tǒng)、范圍及累計降水量。汛期主要特點是流域降水過程頻繁、局地極端性強、降水落區(qū)重疊度高、編號洪水多。主汛期北半球極渦偏強,冷空氣活動頻繁,同時西太平洋副熱帶高壓持續(xù)偏強,面積偏大,西伸脊點持續(xù)偏西,脊線整體偏南,階段性偏北,造成黃河上游6—8月降水持續(xù)偏多,出現(xiàn)3次編號洪水,流域降水6—7月接近常年,8月明顯增多,黃河中游出現(xiàn)3次編號洪水和3次小洪水過程,8月大汶河連續(xù)出現(xiàn)4次洪水過程。
關(guān)鍵詞:汛期;降水特征;洪水;天氣成因;黃河
中圖分類號:P458.3;TV882.1?? 文獻標志碼:A
doi:10.3969/j.issn.1000-1379.2021.11.006
引用格式:張利娜,王鵬,范國慶.2020年汛期黃河流域降水特征及天氣成因綜述[J].人民黃河,2021,43(11):29-34.
Overview of the Precipitation Characteristics and Weather Causes in the Flood Season of the Yellow River in 2020
ZHANG Lina, WANG Peng, FAN Guoqing
(Hydrological Bureau of Yellow River Conservancy Commission, Zhengzhou 450004, China)
Abstract: According to the flood report data from the hydrological station and the conventional meteorological observation data, taking the 30-year average precipitation from 1981 to 2010 as the climatic state, the main rain and flood processes in the Yellow River Basin during the flood season in 2020 were recorded and the monthly circulation characteristics and the influence system, scope and cumulative precipitation of the main precipitation processes were summarized. The main characteristics of the flood season are frequent precipitation processes in the basin, strong local extremes, high overlapping of precipitation areas, and more serial number floods. During the main flood season, the northern hemisphere polar vortex is stronger and cold air activities are frequent. Meanwhile, the Western Pacific Subtropical High grows stronger and larger in the area. The west extension ridge point turns westward continuously, and the ridge line is generally southern and northern in stages, causing the upper reaches of the Yellow River more precipitation from June to August and arising three serial number floods. The precipitation in the Yellow River Basin is close to normal from June to July. In August it increases significantly, arising three serial number floods and three small floods in the middle of the Yellow River and four floods in the Dawen River.
Key words: flood season; precipitation characteristics; flood; meteorological causes; Yellow River
黃河流域幅員遼闊,自西向東橫跨青藏高原、內(nèi)蒙古高原、黃土高原和華北平原,地理環(huán)境特殊,地貌差異大,氣候特征復雜。黃河流域強降水天氣主要集中在汛期,黃河中下游地區(qū)強降水過程和洪水過程頻發(fā),一直是黃河防汛的重點區(qū)間,近幾年黃河上游地區(qū)的編號洪水過程呈增多趨勢并對上游水庫群的調(diào)度產(chǎn)生直接影響,因此黃河流域氣象和水情服務面臨著巨大的壓力和挑戰(zhàn)。
汪小康等[1]對2018年我國主要暴雨過程的影響系統(tǒng)及降水特征值進行了簡述。胡桂芳等[2]對2019年山東夏季降水異常特征及成因進行了分析。陳軍武等[3-4]對黃河流域區(qū)域暴雨洪水的特性進行了研究。這些成果對加深氣候異常機理認識、提高氣象預測準確率有重大意義。2020年汛期黃河流域強降水過程頻繁,共出現(xiàn)6次編號洪水,是黃河開始洪水編號以來編號洪水最多的一年。筆者針對2020年汛期黃河流域主要雨洪過程及其天氣成因進行分析總結(jié),以期為水文氣象預報和防汛調(diào)度提供參考依據(jù),更好地完成氣象決策服務和防災減災工作。
1 數(shù)據(jù)資料
本文采用的雨洪數(shù)據(jù)為2020年汛期黃河流域水文站報汛數(shù)據(jù)和中國氣象局的氣象臺站雨量數(shù)據(jù),降水量采用1981—2010年黃河流域水文和氣象觀測站點的多年降水量均值,形勢場分析采用中國氣象局的常規(guī)地面、高空形勢場數(shù)據(jù),以及NCEP全球再分析格點數(shù)據(jù),氣候值采用1981—2010年NCEP全球高度場平均數(shù)據(jù)。
2 汛期降水特征
2020年汛期(6—10月,下同),黃河流域累計降水量呈從西北向東南遞增趨勢(見圖1),全流域累計降水量為439.2 mm,其中唐乃亥以上、唐蘭區(qū)間、山陜南部、汾河、涇渭洛河、三花區(qū)間及黃河下游大部地區(qū)累計降水量在400 mm以上。黃河上游累計降水量386.1 mm,較常年同期偏多25%,其中唐乃亥以上偏多35%,位居1961年以來歷史第一;黃河中游累計降水量450.2 mm,較常年同期偏多17%,其中渭河上中游偏多39%,列1961年以來同期第三多;黃河下游累計降水量604.8 mm,較常年同期偏多6%(見圖2)。
2020年汛期黃河流域雨水情主要有以下特點。
(1)累計降水量偏多,8月降水比重大。2020年汛期黃河流域累計降水量為439.2 mm,較常年(375.4 mm)整體偏多17%,流域降水前期接近常年,中期明顯增多,后期又明顯偏少,其中8月全流域累計降水量196.4 mm,占比達45%,9月份則較常年同期明顯偏少32%,降水時間分布差異較大。6—8月黃河流域累計降水量371 mm,較常年同期(273 mm)偏多36%,為1961年以來同期第二多,這與持續(xù)偏強、偏西的西太平洋副熱帶高壓(以下簡稱副高)配合中高緯多短波槽活動密切相關(guān),而副高持續(xù)偏強、偏西、面積偏大可能是受到年際及年代際信號的共同影響[5-6]。
(2)降水過程頻繁,極端性強。2020年汛期黃河流域共發(fā)生中雨及以上降水過程23場,較2015—2019年同期平均場次(15場)明顯偏多。主汛期局地短時強降水天氣頻發(fā),其中7月上旬及8月上中旬,黃河中下游地區(qū)發(fā)生數(shù)次短時強降水過程,最強降水過程出現(xiàn)在8月4—7日,黃河中下游普降中到大雨,局部暴雨到大暴雨,最大日雨量出現(xiàn)在8月5日伊洛河張家坪站(228.6 mm)。
(3)降水落區(qū)重疊度高,編號洪水多。2020年汛期黃河流域共發(fā)生6次編號洪水,并且降水落區(qū)重疊度極高。其中6月中旬至8月中旬涇渭河發(fā)生的6次強降水過程造成了黃河中游3次編號洪水和渭河3次小洪水過程,8月上中旬大汶河連續(xù)出現(xiàn)強降水過程,造成了4次洪水過程。蘭州以上地區(qū)雖然降水強度不大,但降水持續(xù)時間長、累計降水量較大,使得干流唐乃亥站流量居高不下,6—8月黃河上游共出現(xiàn)3次編號洪水。8月上旬受局地強降水影響,洛河發(fā)生2003年以來最大洪水。8月中旬受黃河中游強降水過程影響,在渭河出現(xiàn)編號洪水的同時,沁河發(fā)生了2013年以來最大洪水。
(4)臺風活動總體偏弱,1949年以來首次7月無臺風生成,成為1949年以來首次“7月空臺”現(xiàn)象。2020年汛期,在西北太平洋和南海海域共有19個熱帶氣旋生成并編號命名,較常年同期(21.6個)偏少2.6個,僅有1個熱帶氣旋(2004號“黑格比”)登陸我國東部沿海地區(qū),并于8月5日直接影響到黃河流域,造成黃河下游大部降中雨,局部大到暴雨。2020年入汛以后,副高脊線位置比常年同期偏南5°~10°,并且持續(xù)偏強、西伸脊點偏西,使得臺風生成源地——熱帶西太平洋地區(qū)對流活動受到極大抑制,使其缺少最關(guān)鍵的環(huán)境條件,擠壓了臺風生存空間。副高異常強盛與厄爾尼諾不無關(guān)聯(lián),2019年秋季經(jīng)歷了一次弱厄爾尼諾事件,同時北印度洋海溫偏暖,導致副高偏強、偏西[7-9]。
3 汛期主要雨洪過程和環(huán)流特征
3.1 6月主要雨洪過程和環(huán)流特征
圖3為2020年6月北半球500 hPa平均高度場(黑色等值線,下同)及距平場(紅色等值線,下同),北半球極渦中心位于北極圈內(nèi)北地群島以北的北冰洋上,中心強度為534 dagpm,中心為副距平,較常年同期明顯偏強,且位置偏東。歐亞中高緯度經(jīng)向型環(huán)流特征明顯,呈兩槽一脊型,烏拉爾山和鄂霍次克海地區(qū)為槽區(qū),貝加爾湖一帶被弱高壓脊控制。副高面積較常年同期明顯偏大,強度明顯偏強,西伸脊點異常偏西,脊線位置略偏南。
6月黃河上游受短波槽東移影響,低值系統(tǒng)活動頻繁且持續(xù)時間長;黃河流域北部受弱脊控制,無明顯降水過程;黃河下游及流域南部受西風槽東移影響,降水過程明顯,造成黃河流域降水分布呈現(xiàn)自北向南遞增的態(tài)勢,月內(nèi)黃河流域有5次明顯降水過程。
6月黃河流域降水較常年同期偏多8%。其中三花區(qū)間干流偏多99%,唐乃亥以上、渭河下游、伊洛河、涇河偏多48%~77%,蘭石區(qū)間、北洛河、渭河上中游、黃河下游、唐蘭區(qū)間偏多17%~34%,山陜南部、沁河與常年基本持平,寧蒙區(qū)間、山陜北部、汾河偏少18%~44%。6月黃河上游發(fā)生1次編號洪水,渭河出現(xiàn)2次小洪水過程。
6月黃河上游降水量86.4 mm,較常年偏多32%,其中唐乃亥以上持續(xù)小雨或中雨天氣,累計降水量達151.8 mm,較常年偏多48%,位居1961年以來歷史第一。6月1—18日,唐乃亥以上面平均降水量為61.2 mm,較常年同期偏多44%,為歷史同期第四多,期間發(fā)生一次較強降水過程。6月14—15日受高原槽配合切變線共同影響,唐乃亥以上部分地區(qū)降中雨,局部大雨,累計面平均降水量25.4 mm。受持續(xù)降水影響,黃河源區(qū)干支流各主要站出現(xiàn)一次明顯洪水過程,干流唐乃亥站6月19日8時12分流量達到2 500 m3/s,形成2020年黃河第1號洪水,出現(xiàn)日期僅次于1989年(6月17日),為唐乃亥建站以來第二早。6月19—30日,唐乃亥以上面平均降水量為63.5 mm,較常年同期偏多50%,為歷史同期第五多。6月25日和30日唐乃亥以上大部降中雨,局部大雨,面平均降水量分別為14.0、14.2 mm,最大點日降水量出現(xiàn)在30日河南站(38.0 mm)。截至6月底,干流唐乃亥站流量一直維持在2 200 m3/s左右。
黃河中游涇渭洛河部分地區(qū)分別于6月15—16日和25日兩次降中到大雨,局部暴雨。受降水影響,渭河出現(xiàn)兩次小洪水過程。6月15—16日受西風槽配合低層切變線共同影響,涇渭洛河、龍三干流、三花區(qū)間普降大雨,局部暴雨,受此次降水影響,渭河臨潼站6月18日3時洪峰流量達到620 m3/s,華縣站19日2時洪峰流量達到620 m3/s;6月25日,受短波槽和低層低渦切變線共同影響,涇渭河上中游大部降中雨,局部大到暴雨,受此次降水影響,渭河咸陽站28日17時洪峰流量達到810 m3/s,臨潼站29日23時洪峰流量達到585 m3/s。
3.2 7月主要雨洪過程和環(huán)流特征
2020年7月北半球500 hPa平均高度場及距平場見圖4,極渦呈多極型分布,3個主要極渦分別位于喀拉海至西西伯利亞一帶、波弗特海至阿拉斯加上空和格陵蘭島,中心強度較常年均明顯偏強,其中西半球主極渦強度達到552 dagpm,較歷史同期相比略偏強。歐亞中高緯度環(huán)流呈兩脊一槽型,巴爾喀什湖附近為低壓槽區(qū),黃河流域上空呈西低東高態(tài)勢。副高面積偏大,強度仍較歷史同期偏強,位置較6月有所北抬,平均脊線位于北緯20°附近,與常年相比明顯偏南,西伸脊點位于東經(jīng)109°附近,較常年明顯偏西。
7月影響蘭州以上的低值系統(tǒng)頻繁,降水持續(xù)時間長;上中旬受高空槽及低層切變線影響,黃河中游有3次明顯降水過程,下旬受高空槽及副高的共同影響,黃河中游有2次明顯降水過程;受槽后偏北氣流影響,三花區(qū)間及黃河下游大部地區(qū)降水偏少。
7月黃河流域降水較常年同期偏少6%。其中唐乃亥以上偏多35%,汾河、唐蘭區(qū)間、渭河上中游偏多6%~15%,寧蒙區(qū)間、山陜區(qū)間、渭河下游、涇河與常年基本持平,蘭石區(qū)間偏少16%,伊洛河、北洛河、黃河下游、沁河、三花區(qū)間干流偏少32%~47%。7月份黃河上游發(fā)生1次編號洪水,渭河出現(xiàn)1次小洪水過程。
7月1—19日,降水持續(xù)影響蘭州以上地區(qū),唐乃亥以上累計面平均降水量為77.5 mm,較常年同期略偏多。唐蘭區(qū)間累計面平均降水量為81.1 mm,較常年同期偏多52%。其中,7月9—10日受高空槽和低層切變線共同影響,蘭州以上及涇渭河部分地區(qū)降小到中雨,局部大雨,唐乃亥以上累計面平均降水量為14.6 mm,唐蘭區(qū)間累計面平均降水量為16.8 mm。7月17日受西風槽影響,蘭州以上部分地區(qū)降小到中雨,局部大雨,唐乃亥以上面平均降水量為9.4 mm,唐蘭區(qū)間面平均降水量達20.1 mm,最大日降水量出現(xiàn)在大草灘站(81 mm)。由于前期持續(xù)降雨造成基流大,加上水庫調(diào)蓄影響,因此黃河蘭州站7月20日20時42分流量達到3 000 m3/s,形成了黃河2020年第2號洪水,21日8時54分最大流量達到3 390 m3/s。
7月23—24日受短波槽和副高共同影響,涇渭河出現(xiàn)一次中雨為主、局部大到暴雨的降水過程,其中23日部分地區(qū)降中到大雨,局部暴雨,24日降水強度明顯減弱,涇渭河大部降中雨,局部大雨。受此次降水及水庫調(diào)蓄影響,渭河上中游出現(xiàn)連續(xù)的洪水過程,臨潼27日14時洪峰流量達到1 290 m3/s,華縣站28日2時洪峰流量達到1 330 m3/s。
3.3 8月主要雨洪過程和環(huán)流特征
8月北半球500 hPa平均高度場及距平場見圖5,極渦呈偶極型分布,位于挪威海一帶的極渦強度明顯偏弱,東西伯利亞海的極渦為負距平,說明東路冷空氣比較活躍。歐亞大陸中高緯度受兩槽一脊控制,西西伯利亞和貝加爾湖以東為槽區(qū)。副高仍保持面積偏大、強度偏強態(tài)勢,主體進一步北抬,壓至長江中下游,平均脊線位于北緯30°附近,與常年相比明顯偏北,西伸脊點位于東經(jīng)116°附近,較常年明顯偏西。在高空槽及副熱帶高壓外圍暖濕氣流共同影響下,8月黃河流域降水整體較常年明顯偏多,月內(nèi)有8次明顯降水過程。
8月黃河流域降水較常年同期偏多93%。其中沁河、山陜南部、北洛河、渭河上中游、汾河偏多107%~146%,三花區(qū)間干流較常年同期偏多100%,唐乃亥以上、山陜北部、寧蒙區(qū)間、蘭石區(qū)間、黃河下游、涇河偏多62%~90%,渭河下游、唐蘭區(qū)間偏多37%~48%,伊洛河與常年基本持平。8月份黃河發(fā)生4次編號洪水,其中第4號洪水發(fā)生在黃河上游,其他3次編號洪水均發(fā)生在黃河中游,潼關(guān)站8月21日13時洪峰流量達6 300 m3/s,為1998年以來最大流量。此外,洛河靈口站發(fā)生2003年以來最大洪水(排歷史第二),沁河潤城站發(fā)生2013年以來最大洪水,大汶河發(fā)生4次洪水過程。
(1)8月1日,受短波槽和副高共同影響,大汶河流域普降暴雨到大暴雨,100 mm以上籠罩面積約0.6萬km2,面平均雨量達101.5 mm,最大點肥城站日降水量為219 mm。受此降水影響,大汶河戴村壩站3日10時20分洪峰流量達到858 m3/s。
(2)8月4—7日受短波槽、副高和低層低渦切變線的共同影響,黃河中游出現(xiàn)一次強降水過程,降水最強時段集中在4—5日,雨帶呈西南—東北走向,暴雨中心在黃河干流山陜區(qū)間吳堡上下、無定河下游、清澗河、延水上中游、北洛河一帶。4—7日汾河、山陜南部、北洛河累計面平均雨量分別為119.8、88.2、77.5 mm,均是常年同期的5倍以上,均位居1961年以來歷史第一。三花區(qū)間干流累計面平均雨量為100.9 mm,是常年同期的5倍。受此降水影響,潼關(guān)站6日23時54分洪峰流量達到5 060 m3/s,形成了黃河2020年第3號洪水。
本次降水過程中,5—6日洛河上游洛南縣連續(xù)出現(xiàn)兩次局地短時強降水。5日洛河河源100 mm以上籠罩面積為645 km2,6日50 mm以上籠罩面積為3 450 km2。受8月5日降水影響,洛河靈口站8月6日6時6分最大流量達到2 790 m3/s,位居1959年建站以來第二位,短暫回落后,受8月6日降水影響,7日7時36分再次出現(xiàn)1 260 m3/s的洪峰流量。
與此同時,8月5—6日,受2004號“黑格比”殘留云系及切變線共同影響,大汶河流域普降暴雨,受降水影響,大汶河戴村壩站7日23時28分最大流量達到905 m3/s。
(3)7月22日—8月10日,黃河源區(qū)持續(xù)受降水影響,唐乃亥以上累計面平均降水量為120.7 mm,較常年同期偏多113%,位居1961年以來歷史第一。期間,黃河源區(qū)共出現(xiàn)4次強降水過程,分別是7月22—24日、7月31日、8月3—4日和8月10日,累計面平均雨量分別為30.8、16.8、20.7、17.9 mm。8月10日為降水最強日,黃河支流黑河、白河普降大雨,最大日降水量出現(xiàn)在哈曲站(47 mm)。
受7月中旬以后黃河源區(qū)持續(xù)降水影響,黃河源區(qū)各主要水文站流量緩慢上漲,黃河唐乃亥站8月11日7時6分流量為2 500 m3/s,為黃河2020年第4號洪水。此次洪水過程中,唐乃亥站23日10時30分最大流量為2 950 m3/s,該站2 500 m3/s以上流量持續(xù)11 d。
(4)8月13—14日,受高空槽和副高共同作用,大汶河普降大暴雨,累計面平均降水量為41.1 mm,累計降水量大于100 mm的有40站,最大點東阿站日降水量為193 mm。受降水及流域內(nèi)部分水庫泄洪影響,大汶河戴村壩站14日20時50分洪峰流量達到1 560 m3/s,該次洪水為大汶河2020年最大洪水過程。
(5)8月14—18日,受高空槽和副高、低層切變線的共同影響,黃河中游出現(xiàn)一次中到大雨為主、局部暴雨的強降水過程。涇渭河累計降水量50~100 mm籠罩面積為6.88萬km2,100 mm以上籠罩面積為1.2萬km2,汾河、沁河、渭河上中游、北洛河累計面平均降水量分別為85.7、104.6、85.3、94.9 mm,位居1961年以來歷史第一,山陜南部、涇河面平均降水量分別為67.2、81.7 mm,為歷史第二多。涇渭河降水主要集中在14—16日,其中15日降水量最大,暴雨區(qū)分布在拓石至魏家堡區(qū)間。
受此降水和金盆水庫泄洪影響,涇河和渭河干支流連續(xù)漲水,渭河洪水與黃河北干流來水匯合后,潼關(guān)站18日5時6分流量達到5 060 m3/s,形成黃河2020年第5號洪水,8月21日13時出現(xiàn)6 300 m3/s的洪峰流量,為1998年以來最大流量。
受8月15日沁河強降水影響,沁河潤城站15日21時6分最大流量達到481 m3/s(2013年以來最大),河口村水庫16日14時最大入庫流量達到275 m3/s。
(6)8月18—20日,受西風槽和副高邊緣暖濕氣流共同影響,大汶河流域出現(xiàn)一次明顯降水過程,累計面平均降水量為52.8 mm,其中,強降水主要出現(xiàn)在19日,19日面平均降水量為41.1 mm,最大日降水量為19日黃莊站的134 mm。受降水影響,大汶河戴村壩站21日10時10分洪峰流量達到665 m3/s。
(7)8月23日,受西風槽和低層切變線共同影響,黃河中游出現(xiàn)一次以中雨為主的降水過程,雨帶呈西南—東北向,主雨區(qū)位于山陜北部、涇渭洛河上中游地區(qū),其中山陜區(qū)間部分地區(qū)降大雨、局部暴雨,涇渭河局部降大到暴雨、個別站大暴雨,北洛河、大汶河部分地區(qū)降大雨。渭河上中游面平均降水量為23.4 mm,山陜南部面平均降水量為24.2 mm,最大點日降水量為涇渭河趙莊站的100 mm。受降水、上游來水和金盆水庫泄洪共同影響,黃河潼關(guān)站8月25日12時6分流量達到5 230 m3/s,形成黃河2020年第6號洪水,26日7時36分洪峰流量達到6 280 m3/s。
3.4 9月主要雨洪過程和環(huán)流特征
9月北半球極渦呈單極型分布,極渦中心位于西半球格陵蘭海一帶(圖略),強度較常年明顯偏強,但其主要影響西半球高緯度地區(qū)。亞洲中高緯度環(huán)流呈兩槽一脊型,以緯向環(huán)流為主,副高明顯東退、南壓,脊線位置略偏南,西伸脊點較常年偏西。黃河流域大部受高空槽后偏北氣流控制,降水較常年明顯偏少,月內(nèi)黃河中游有2次中等強度降水過程。
9月黃河流域降水較常年同期偏少32%。其中寧蒙區(qū)間、山陜北部偏多8%~12%,唐乃亥以上、蘭石區(qū)間與常年基本持平,山陜南部、唐蘭區(qū)間、涇河、北洛河、渭河上中游、黃河下游、汾河偏少22%~40%,渭河下游、伊洛河偏少62%~64%,三花區(qū)間干流、沁河偏少93%~94%。9月黃河流域沒有發(fā)生強降水過程,也沒有發(fā)生較明顯的暴雨洪水,但由于上游來水較豐,加之主要水庫仍處于防洪運用期,上中下游干流主要水文站前期維持著較大流量,因此大部分干流水文站月平均流量較常年同期明顯偏大。
3.5 10月主要雨洪過程和環(huán)流特征
10月北半球極渦呈偶極型分布,主極渦中心位于巴芬島上空,另一極渦中心位于中西伯利亞以北北極圈內(nèi)(圖略)。歐亞中高緯度環(huán)流較平直,貝加爾湖附近低槽的位勢高度距平值為-4 dagpm,影響我國北方的冷空氣勢力偏強,副高主體較常年偏東偏北。10月受槽后偏北氣流影響,黃河流域降水整體較常年偏少,月內(nèi)黃河中游流域南部有1次中等強度降水過程。
10月黃河流域降水整體較常年同期偏少37%,降水主要集中在流域南部地區(qū),其中三花區(qū)間干流、渭河上中游、伊洛河、唐乃亥以上、唐蘭區(qū)間偏多8%~21%,涇河、渭河下游偏少6%~11%,沁河、蘭石區(qū)間偏少35%~42%,山陜南部、北洛河、黃河下游、汾河、寧蒙區(qū)間、山陜北部偏少66%~85%。與9月相似,10月份黃河流域沒有發(fā)生較明顯的暴雨洪水。
4 強降水過程主要影響系統(tǒng)統(tǒng)計分析
對2020年汛期23場主要降水過程的各層影響系統(tǒng)出現(xiàn)次數(shù)進行統(tǒng)計,見表1。由表1可以看到,500 hPa高度的主要影響系統(tǒng)多為西風槽或西風帶擾動產(chǎn)生的短波槽活動及副高,說明副高強弱及位置、歐亞中高緯度環(huán)流是影響黃河流域降水的直接原因[10-11]。6月—7月中旬,副高脊線位置持續(xù)偏南,影響黃河流域降水的主要系統(tǒng)均為西風槽,7月20日副高北抬之后,黃河流域降水過程的形成機制多為西風槽和副高共同作用,進入9月以后副高明顯南撤,黃河流域的降水明顯減少,主要是流域南部受西風槽影響產(chǎn)生的降水。700 hPa低空的影響系統(tǒng)為切變線或沿切變線東移的中尺度低渦以及偏南氣流形成的低空急流,而在大雨以上級別的降水過程中,切變線與低渦、低空急流出現(xiàn)的情況較多。850 hPa高度上主要是切變線,低渦和急流出現(xiàn)相對較少。地面多受冷鋒影響。
5 結(jié) 語
(1)2020年汛期,黃河流域降水主要特點是:累計降水量呈從西北向東南遞增趨勢,流域累計降水量較常年略偏多,其中唐乃亥以上偏多35%,位居1961年以來歷史第一,渭河上中游偏多39%,列1961年以來同期第三多。汛期黃河流域共發(fā)生中雨及以上降水過程23場,較2015—2019年同期平均場次明顯偏多。主汛期局地短時強降水天氣頻發(fā),其中7月上旬及8月上中旬,黃河中下游地區(qū)發(fā)生數(shù)次短時強降水過程。
(2)2020年汛期,黃河流域共發(fā)生6次編號洪水,降水落區(qū)重疊度極高。其中6月中旬至8月中旬涇渭河發(fā)生6次強降水過程,造成了黃河中游3次編號洪水和渭河3次小洪水過程。8月上中旬大汶河連續(xù)出現(xiàn)強降水過程,造成了4次洪水過程。蘭州以上地區(qū)雖然降水強度不大,但降水持續(xù)時間長、累計降水量較大,使得干流唐乃亥站流量居高不下,6—8月黃河上游共出現(xiàn)3次編號洪水。
(3)6月黃河上游受短波槽東移影響,低值系統(tǒng)活動頻繁且持續(xù)時間長;黃河流域北部受弱脊控制,無明顯降水過程;黃河下游及流域南部受西風槽東移影響,降水過程明顯,造成黃河流域降水分布呈現(xiàn)自北向南遞增的態(tài)勢。6月黃河流域降水較常年同期偏多8%,黃河上游發(fā)生1次編號洪水,渭河出現(xiàn)2次小洪水過程。
(4)7月影響蘭州以上的低值系統(tǒng)頻繁,降水持續(xù)時間長,黃河中游發(fā)生5次明顯降水過程;受槽后偏北氣流影響,三花區(qū)間及黃河下游大部地區(qū)降水偏少。7月無臺風生成,成為1949年以來首次“7月空臺”現(xiàn)象。7月黃河流域降水較常年同期偏少6%,黃河上游發(fā)生1次編號洪水,渭河出現(xiàn)1次小洪水過程。
(5)8月中高緯度多西風槽活動,副高進一步北抬,主體壓至長江中下游,脊線位置偏北,強度較往年同期偏強,西伸脊點明顯偏西。在高空槽及副熱帶高壓外圍暖濕氣流共同影響下,8月黃河流域降水量整體為常年同期兩倍左右,黃河發(fā)生4次編號洪水,其中第4號洪水發(fā)生在黃河上游,其他3次編號洪水均發(fā)生在黃河中游,潼關(guān)站8月21日13時洪峰流量達到6 300 m3/s,為1998年以來最大流量。
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