中圖分類號(hào):P458.121.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B 文章編號(hào):2095-3305(2025)05-0196-04
暴雨天氣作為極端降水事件之一,常引發(fā)洪澇、滑坡等次生災(zāi)害,對(duì)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅[1-2]。四川省廣元市地處四川盆地西北部,東西緊靠龍門山脈及大巴山脈,地形復(fù)雜,受季風(fēng)環(huán)流與地形抬升的共同影響,夏季暴雨頻發(fā)。因此,以2023年7月27日暴雨天氣過(guò)程為例,研究其形成機(jī)制與預(yù)報(bào)技術(shù)對(duì)防災(zāi)減災(zāi)具有重要意義。
1廣元市 7?27 暴雨天氣過(guò)程概況
2023年7月26日20:00—27日20:00,廣元市出現(xiàn)了一次明顯的降水天氣過(guò)程,雨量為暴雨到大暴雨,個(gè)別鄉(xiāng)鎮(zhèn)特大暴雨。如圖1所示,廣元市出現(xiàn)暴雨的站點(diǎn)為187個(gè),出現(xiàn)大暴雨站點(diǎn)80個(gè),出現(xiàn)特大暴雨站點(diǎn)4個(gè)。降水量超過(guò) 100mm 的區(qū)域主要位于劍閣縣及青川縣東南部,最大降水量出現(xiàn)在劍閣縣鹽店鎮(zhèn)紅旗社區(qū)。由圖2可知,最大小時(shí)雨強(qiáng)出現(xiàn)在劍閣縣鹽店鎮(zhèn)西廟鄉(xiāng),為 73.6mm 。
26日20:00—27日04:00,廣元市為分散性的塊狀對(duì)流云團(tuán)降水。蒼溪縣、旺蒼縣、劍閣縣出現(xiàn)中雨,個(gè)別鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)大雨到暴雨;27日04:00\~18:00,對(duì)流云團(tuán)開始在廣元市境內(nèi)呈片狀發(fā)展,由南往北移動(dòng),強(qiáng)降水范圍明顯擴(kuò)大,全市暴雨到大暴雨,個(gè)別鄉(xiāng)鎮(zhèn)特大暴雨;27日18:00以后,小時(shí)雨強(qiáng)迅速減弱,降水量 lt;20mm/h ,本輪降雨趨于結(jié)束。
2環(huán)流形勢(shì)分析
從2023年7月26日20:00廣元市 500,700,850hPa 形勢(shì)場(chǎng)(見(jiàn)圖3可以看出。 500hPa 高原渦位于四川省阿壩藏族羌族州西部,低渦延長(zhǎng)出西北東南向切變,廣元市位于低渦切變北側(cè)的偏東南氣流中。27日08:00低渦轉(zhuǎn)為低槽,控制甘肅省南部至四川盆地西北部至南部一帶,廣元市仍受東南風(fēng)氣流影響, 500hPa 一直處于高濕的狀態(tài)。27日20:00,低槽東移過(guò)境廣元市,強(qiáng)降雨天氣結(jié)束。
700hPa 主要有2條水汽通道,分別來(lái)自孟加拉灣水汽通道及臺(tái)風(fēng)東風(fēng)波水汽通道。26日,低壓中心位于四川省西南部,夜間孟加拉灣水汽通道較為暢通,但水汽輸送較弱,重慶市沙坪壩區(qū)偏南風(fēng)且風(fēng)速僅有6m/s ,臺(tái)風(fēng)輸送的水汽通道整體偏南,到廣元市的水汽通道不太暢通,在廣元市的東部和南部產(chǎn)生了一些分散性的陣雨或雷雨天氣;27日早間,孟加拉灣水汽通道水汽輸送加強(qiáng),沙坪壩站偏南風(fēng)達(dá)到 16m/s ,臺(tái)風(fēng)進(jìn)一步向西北移動(dòng),臺(tái)風(fēng)輸送的偏東風(fēng)水汽通道完全打開,由達(dá)州市、廣安市進(jìn)入廣元市,此時(shí) 700hPa2 條水汽通道完美配合,濕度明顯增強(qiáng),為27日早間至午后強(qiáng)降水帶來(lái)了充足的水汽補(bǔ)充,廣元周邊探空站溫度露點(diǎn)差為 0~2% ,達(dá)到飽和濕區(qū);27日夜間,切變線南下,本輪降水天氣結(jié)束。
850hPa 上也有2條水汽通道,分別來(lái)自孟加拉灣水汽通道和臺(tái)風(fēng)東風(fēng)波水汽通道。26日夜間,整個(gè)低層風(fēng)速較弱,導(dǎo)致孟加拉灣輸送水汽較弱,臺(tái)風(fēng)東風(fēng)波水汽通道暢通但水汽輸送不明顯;27日早間,孟加拉灣水汽通道開始加強(qiáng),臺(tái)風(fēng)北上后,東風(fēng)波水汽通道打開,低層2條水汽通道水汽輸送明顯,低層迅速增濕,提供了良好的水汽條件。此外,26日夜間,有弱的倒槽切變影響廣元市南部,使得廣元市以分散性陣雨為主,到27日早間, 850hPa 倒槽切變強(qiáng)度明顯加強(qiáng),明顯的系統(tǒng)性抬升運(yùn)動(dòng)有利于強(qiáng)降水天氣產(chǎn)生。
3能量水汽條件
由圖4可知,26日20:00武都站 T-logP 圖整體呈狹長(zhǎng)形,濕對(duì)流有效位能值達(dá) 851.2J/kg ,說(shuō)明不穩(wěn)定能量條件充足,但 500hPa 以下的低層較濕度不佳,不太利于廣元市北部夜間的強(qiáng)降水;27日08:00,雖然不穩(wěn)定能量有所耗散,但整層濕層迅速增厚,其中武都站的濕層達(dá)到了 300hPa ,達(dá)州站也是處于高能高濕的狀態(tài)。在能量和水汽條件的綜合配合下,廣元市27日白天產(chǎn)生了大范圍的暴雨到大暴雨天氣。
4雷達(dá)和衛(wèi)星云圖特征
4.1 雷達(dá)特征
4.1.1反射率因子特征
由圖5可知,26日20:00—27日04:00,蒼溪縣和旺蒼縣出現(xiàn)分散的對(duì)流塊狀回波,回波中心強(qiáng)度達(dá)到55dBz ,并自東向西運(yùn)動(dòng)影響昭化鎮(zhèn)、劍閣縣一帶,給以上地區(qū)帶來(lái)了局地短時(shí)強(qiáng)降水天氣。27日04:00\~18:00,27日04:00后,回波開始在劍閣縣北部、青川縣東北一帶發(fā)展增強(qiáng),并向北移動(dòng),且綿陽(yáng)市、南充市等地有對(duì)流云團(tuán)移入廣元市境內(nèi),且回波強(qiáng)度也發(fā)展增強(qiáng)。07:30左右,分散壯大的塊狀回波連成片狀,自南向北移動(dòng),綿陽(yáng)市、南充市不斷有降水回波移入補(bǔ)充,此形勢(shì)一直維持到13:30左右;14:00后,片狀回波結(jié)構(gòu)完全散亂并分裂成塊狀回波,但塊狀回波強(qiáng)度未減弱,中心強(qiáng)度達(dá)到 50dBz ,給部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)帶來(lái)局地短時(shí)強(qiáng)降水天氣;18:00,分散的塊狀回波強(qiáng)度和影響范圍均明顯變小,標(biāo)志著本次強(qiáng)降水天氣即將結(jié)束[3-4]
由圖6可知,此次降水過(guò)程具有低質(zhì)心的特點(diǎn),反射率因子強(qiáng)度達(dá)到 40dBz ,并且具有列車效應(yīng)的特征,降水回波不斷由綿陽(yáng)市、南充市移人,并在廣元市發(fā)展加強(qiáng)。從27日08:34劍閣縣西北部反射率因子垂直剖面可以看出,垂直坡面滿足強(qiáng)降水特征,回波頂發(fā)展到 12km 左右,但低質(zhì)心特點(diǎn)明顯,從底層到高層 6km 左右強(qiáng)度大都為 35~50dBz ,有利于強(qiáng)降水的產(chǎn)生。
4.1.2基本速度特征
由圖7可知,此次降水過(guò)程具有逆風(fēng)區(qū)和氣旋式環(huán)流的特征,主要發(fā)生在累計(jì)降水量最大的劍閣縣西北部。
4.2 衛(wèi)星云圖特征
7月26日20:00—27日04:00,廣元市東部和南部有塊狀的對(duì)流云團(tuán),屬于中低云,發(fā)展并不旺盛,給局部地區(qū)帶來(lái)了雷陣雨天氣。27日04:00后,劍閣縣、昭化鎮(zhèn)對(duì)流云團(tuán)迅速發(fā)展,對(duì)流逐漸旺盛,云頂亮溫降低,范圍增大,并不斷向北移動(dòng),影響整個(gè)廣元市;
07:00,蒼溪縣、劍閣縣南部又有新的對(duì)流云團(tuán)發(fā)展,并且強(qiáng)度越來(lái)越強(qiáng),范圍不斷擴(kuò)大且向北移動(dòng),并入原來(lái)發(fā)展旺盛的對(duì)流云中,結(jié)構(gòu)密實(shí),導(dǎo)致小時(shí)雨強(qiáng)大;11:00,綿陽(yáng)市、南充市對(duì)流云團(tuán)移入廣元后又進(jìn)一步加強(qiáng),結(jié)構(gòu)由散亂變密實(shí),影響蒼溪縣、劍閣縣后繼續(xù)北移;17:00后,流云團(tuán)演變?yōu)橹械驮疲邓茍F(tuán)基本覆蓋整個(gè)廣元市,但云頂發(fā)展并不旺盛,結(jié)構(gòu)開始散亂,雨強(qiáng)迅速減弱,降水即將結(jié)束。
5模式預(yù)報(bào)和實(shí)況對(duì)比分析
由圖8可知,歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心(European CentreforMedium-RangeWeatherForecasts,EC)和全球預(yù)報(bào)系統(tǒng)(GlobalForecastSystem,GFS)預(yù)報(bào)廣元市有中到大雨,美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)報(bào)中心(NationalCentersforEnvironmentalPrediction,NCEP)和德國(guó)模式(GermanHighResolutionPrecipitationForecastModel,GERMAN)預(yù)報(bào)廣元市東部和南部有暴雨,CMA-BJ模式預(yù)報(bào)廣元市以中雨為主,CMA-GD模式預(yù)報(bào)廣元全市大雨到暴雨,CMA-SH9、CMA-TYM和CMA-MESO模式均預(yù)報(bào)廣元全市暴雨、局部大暴雨,CMA-SH9預(yù)報(bào)的大暴雨范圍過(guò)大。綜合而言,預(yù)報(bào)情況與實(shí)際最吻合的是CMA-TYM模式,大暴雨落區(qū)主要在劍閣縣。
26日EC模式起報(bào)的500、700、850hPa的風(fēng)場(chǎng)與實(shí)況較為吻合,但是EC模式在量級(jí)預(yù)報(bào)上整體偏小1個(gè)量級(jí),劍閣縣偏小2個(gè)量級(jí)。由圖9可知,27日白天, 850hPa 的水汽通量散度在劍閣縣存在大值區(qū),氣柱總含水量在劍閣縣、蒼溪縣、昭化鎮(zhèn)一帶存在大值區(qū),這對(duì)強(qiáng)降水落區(qū)和量級(jí)有一定指示意義。
6結(jié)論
(1)此次廣元市暴雨過(guò)程,EC模式預(yù)報(bào)的風(fēng)場(chǎng)及高度場(chǎng)與實(shí)況較為相符,具有較強(qiáng)的參考意義。但雨量預(yù)報(bào)偏小,在實(shí)際中需預(yù)報(bào)員根據(jù)本地情況進(jìn)行訂正。
(2)此次強(qiáng)降水過(guò)程以對(duì)流性降水為主,是一次臺(tái)風(fēng)偏東風(fēng)暖濕氣流控制下的暖區(qū)暴雨天氣,孟加拉灣水汽通道和臺(tái)風(fēng)偏東風(fēng)水汽通道完全打開,對(duì)此次強(qiáng)降水天氣過(guò)程至關(guān)重要,提供了充足的水汽供應(yīng)。
參考文獻(xiàn)
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