6月16日部分地区天气分析预测汇总
罗衣
[摘 要]本文利用常规观测资料、MICAPS资料等对成都地区2014年10月10日的一次区域性暴雨过程进行了分析。结果表明:这是成都历史上最晚的一次区域性暴雨,持续时间较长,降雨量均匀;此次暴雨是在高原低值系统东移影响成都地区,受到海上台风的阻挡使其稳定维持,并且有冷空气南压影响形成的系统性降水;水汽通量散度、垂直速度等物理量场在此次暴雨天气过程中都有较好的对应。
[关键词]低温暴雨;高空低槽;冷式切变;物理量场
中图分类号:P458.121.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)01-0264-01
引言
四川盆地是暴雨多发地,属于亚热带季风气候,降水充沛,地形复杂。成都是四川省的省会城市,全市平均降雨量在759.1~1155.0mm左右,经济发展导致暴雨也成为了成都主要的灾重天气。本文利用成都市区域自动站常规观测资料、台站探空资料、MICAPS资料等对成都市2014年10月10日至11日的区域性暴雨天气过程进行了环流形势和物理量场的分析。
1 天气概况
2014年10月10日20时~11日20时成都地区出现了历史上最晚的一次区域暴雨天气,并伴有4~6级偏北风,金堂个别地方还出现了7级的偏北风。此次暴雨他天气过程的主要特点是日降水量均匀,小时降水强度不大,降水维持时间长。全区域大监站降水量为30.9~61.2mm;有7个大监站降水量≥50mm,占54%;86个区域自动站降水量≥50mm,占29%(86/295);大雨以上的自动站个数占总个数的75%;最大暴雨中心出现在崇州江源,降水量为163mm,最大小时降水量出现在11日9~10时45.9mm,其余时段的小时最大降水量大部分为15mm/h左右;并且24小时均有降水,小时降水量≥5mm/s超过6小时。
2 天气形势分析
此次暴雨天气过程中,中高纬维持“两槽一脊”的环流形势,西西伯利亚以北,和鄂霍茨克海以东为两个槽区。200hPa上,为辐散层,急流轴主要在40°N附近,四川盆地位于高空急流轴的右后侧。
10日20时,500hPa上,四川盆地为一致的西南气流影响,河套地区和高原东部存在-3和-4位势什米的大片负变高区,有利于高原低槽的东移,西太平洋上有台风“黄蜂”生成。700hPa上,陕西、甘肃南部存在切变,切变后部负变温明显;盆地到重庆为南风控制,成都为8m/s的东南风,有利于来自孟加拉湾的水汽经过云南、贵州一带向成都源源不断的输送。850hPa上,成都受偏东风的控制,有利于将东部的水汽向成都市输送,在西部沿山地区受到地形抬升的影响形成降水。11日08时,海上台风维持,阻挡了短波槽的东移,使其在成都维持发展,在对流层低层700hPa上盆地主体为南风影响,河套地区的切变南压,冷空气进入盆地,成都受切变后部的偏北风控制,更进一步触发本地不稳定能量的释放,850hPa上,成都上空的偏东风较10日20时有所加强。11日20时,随着低槽东移,中低层转为北风控制,降水天气趋于结束。
3 物理量分析
3.1 水汽条件
充足的水汽和水汽输送是产生暴雨的必要条件。此次暴雨天气过程中,来自孟加拉湾的水汽一直北上经过云南、贵州逆时针吹向重庆、四川一带。水汽通量散度表示输送来的水汽集中程度,从11日08时700hPa低层水汽通量散度看,川东地区出现了一条N-S向的强水汽辐合带,另外成都地区恰好位于水汽辐合带左侧边缘,为水汽通量辐合区,水汽通量散度中心值为-4g·hPa-1·cm-2·s-1,高层为4g·hPa-1·cm-2·s-1,这种低层辐合,高层辐散的高低空次级环流对暴雨天气的发生也是非常有利的。
3.2 动力条件
大气中的凝结和降水过程与上升运动有密切关系。从10日20时至11日08时,成都地区都有着明显的上升气流(速度为负值),配合中低层水汽的辐合,有利于此次降水过程的中小尺度对流系统的维持和发展。随着时间发展,垂直速度减小,整个过程降水减弱,垂直速度场很好地反映了降水强度。
10日20时,700hPa上川西高原到盆地中部为正涡度区,并且正涡度区稳定维持至11月08时,成都恰好位于正涡度区中心东侧的等值线密集区,有利于垂直运动维持和发展。从散度场来看,盆地东部到盆地中部为较强的辐合区,与之对应的高层有一明显的辐散带。低层辐合上升的空气在高层不断辐散转移至气柱外,形成强烈的抽吸运动使得上升运动继续发展和维持,导致暴雨产生。
3.3 能量条件
K指数是表征大气温度和湿度的综合性指标,在天气分析预报中,K指数越大,表示大气越不稳定和潮湿,其计算公式为:
K=(t850-t500)+td850-(t700-td700)
其中,t850-t500代表温度直减率,td850代表低层的水汽条件,t700-td700可以反映中层的水汽饱和程度。从10日08时温江探空图上可以看出,整个层结较不稳定,K指数为31,到了10日20时,K指数增大为36,具有产生雷雨天气的条件,整个层结上干下湿,非常有利于对流天气的发生。
风暴强度指数SSI表示浮力能与垂直风切变间的关系,可用于区分强雷暴与非强雷暴的参数,其公式为:
SSI=100[2+0.27ln(SHR)+2.011×10-4×CAPE]
其中,SHR为0-H间的密度加权平均垂直风切变(H为离地高度)。SSI值越大,产生强风暴天气的可能性以及风暴强度就越大。根据经验分析,在我国一般取SSI=60作为出现强对流天气的阈值。10日20时,温江SSI值为253.4.在强降水之前,达到最大。降水发生后,SSI急剧减小。
4 结论
(1)此次过程是成都历史上最晚的一次区域性暴雨天气,降水持续时间长,小时雨强不大,日降水量均匀。
(2)此次暴雨天气过程是在中高纬维持“两槽一脊”环流形势下,高原低槽东移影响盆地,受到海上台风阻挡使其稳定维持,同时700Hpa冷式切变南压冷空气入侵共同影响的系统性降水。
(3)此次暴雨是发生在低层水汽通量散度辐合中心左侧边缘,而且伴随着明显的垂直上升运动;700Hpa的正涡度和辐合区有利于垂直运动的维持和发展,并且三者和暴雨区有着很好的对应关系;从能量条件来看,此次过程层结较不稳定,湿度条件较好,而且具有一定的风暴强度指数,有利于暴雨天气的发生。
参考文献
[1] 黄楚惠,李国平,牛金龙,等.一次高原低涡东移引发四川盆地强降水的湿螺旋度分析[J].高原气象,2011,30(6):1427-1434.
[2] 李明,高纬英,侯建忠,等.一次西南涡东北移对川陕大暴雨影响的分析[J].高原气象,2013,32(1):133-144.
[3] 江玉华,杜钦,赵大军,等.引发四川盆地东部暴雨的西南低涡结构特征研究[J].高原气象,2012,31(6):1562-1573.
[4] 趙大军,江玉华,李莹.一次西南低涡暴雨过程的诊断分析和数值模拟[J].高原气象,2011,30(5):1158-1169.
[5] 何军,刘德,李晶,等.低空急流在重庆2010年“6.7”低能暴雨中的作用[J].暴雨灾害,2012,31(1):52-58.endprint