一次春季暴雨与盛夏暴雨物理量对比分析

2014-10-25郭大梅李萍云马晓华

陕西气象 2014年6期

关键词：比湿陕南盛夏

郭大梅，李萍云，胡浩，马晓华

(陕西省气象台，西安 710014)

一次春季暴雨与盛夏暴雨物理量对比分析

郭大梅，李萍云，胡浩，马晓华

(陕西省气象台，西安 710014)

利用实况观测资料分析2014年陕南春季区域性暴雨，并与一次盛夏暴雨物理量场进行比较分析，结果表明：此次暴雨过程由高原上东移的短波槽，低层切变线共同影响产生；能量场呈Ω型，以稳定性降水为主，偏南气流自南海向陕南输送水汽，暴雨区的能量值、比湿值及上升速度值都较盛夏暴雨小。此类暴雨的预报着眼点应是降水系统持续的时间，尽管雨强相对较小，但稳定性降水长时间的持续仍可能造成24 h累计降水量gt;50 mm。

春季暴雨；盛夏暴雨；对比诊断；水汽；能量；上升运动

气象工作者对陕西盛夏暴雨做了大量研究[1-9]，结果表明，充沛的水汽、强烈的对流不稳定、低层强烈辐合高层辐散及中尺度对流系统是盛夏暴雨特征。2014年4月10日08：00—11日08：00，陕西南部出现2014年首场区域性暴雨，其中南郑61.4 mm、镇巴51.9 mm、汉中65.8 mm、宁强70.3 mm、勉县51.8 mm。主要降水时段为10日20：00—11日08：00，尽管雨强不大(最大雨强出现在宁强10日21：00—22：00，为14.5 mm/h)，但持续时间较长。这次暴雨发生在春季，时间较早，且前期干旱少雨、预报较难把握。2010年7月16—17日陕西南部的镇巴、汉中、勉县、宁强、南郑也出现暴雨(其中宁强、南郑为大暴雨)天气，出现暴雨的区域与此次暴雨基本一致。因此，利用实况观测资料对2014年这次陕南春季暴雨进行分析，并将其物理量与2010年7月16—17日陕南盛夏暴雨的物理量进行对比分析，找出异同点及预报着眼点，为此类暴雨的预报提供参考。

1 天气形势及云图

2014年4月10日08：00，500 hPa日本海附近有一深厚低槽，我国中纬度地区以纬向气流为主，多短波槽活动，青海西部有一短波槽，我国东部地区为一弱脊，高原南部有一低槽。10日20：00(图1)，我国中纬度地区仍维持纬向气流，高原南部低槽缓慢东移加深，青海西部短波槽发展为宽广低槽，高原南部低槽与青海地区低槽叠加形成较深厚的高原槽，其底部不断有短波槽移至甘肃东南部，因我国中东部地区弱脊的阻挡，高原槽移动缓慢，形成有利于陕西降水的东高西低的位势高度场，短波槽不断东移影响陕南地区。

图1 2014-04-10T20 500 hPa环流形势(单位：dagpm)

10日20：00，700 hPa南海至四川东南部、重庆有一支偏南风，陕南为东南风，陕南至四川东部有一低涡切变线，陕南南部位于低涡横切变中，11日08：00陕南西部仍有切变线存在。10日20：00，850 hPa南海至四川东南部、重庆为偏南风，陕南的汉中、安康已转为8 m/s的偏东风，其上游的甘肃武都为4 m/s的偏东风，汉中地区有明显的风场辐合。11日08：00陕南南部仍有横切变存在，低层切变线维持时间较长，对持续性降水的发生非常有利。

分析云图(图略)发现，降水区以中低云为主，没有明显的强对流云团，说明本次降水过程中大气层结较为稳定。

2 物理量诊断

2.1 水汽

分析比湿场发现，2014年4月10日08：00，850 hPa自南海经贵州至陕北有一高值轴，除陕北北部外，陕西其他地区比湿值均大于8 g/kg(见图2a)。10日20：00，南海至陕南仍有高值轴维持，陕南暴雨区比湿仍大于8 g/kg。700 hPa南海至陕南也有一高值轴，10日08：00—20：00，陕南比湿均为6 g/kg。分析比湿场高值轴与850、700 hPa的风场,发现南海—重庆的偏南风与高值轴的走向一致，说明偏南气流自南海向陕南输送水汽。2010年7月16日08：00 850 hPa陕南地区比湿为15 g/kg(图2b)，与之相比，本次过程的比湿明显偏小。

图2 850 hPa比湿场(单位：g/kg)与风场(a 2014-04-10T08；b 2010-07-16T08)

2.2 能量

从850 hPa的θse场可以看到，暴雨发生前，2014年4月10日08：00(图3a)，陕西为一高能区，高能轴线呈南北走向，内蒙古西部有一低能区伸至甘肃中南部，山西至河南为低能区，能量场特征呈Ω型，陕南位于高能区中，其θse为51 ℃，由南向北伸展的高能区反映的是一股高能暖湿气流，该高能区是低层偏南气流向北输送形成的，它向暴雨区输送了大量的水汽和能量。而汉中沙氏指数为1.36 ℃，为稳定性降水。2010年7月16日08：00(图3b)850 hPa陕南地区θse为78 ℃，汉中沙氏指数-2.12 ℃，为对流性降水。可见这次发生在4月的陕南暴雨比盛夏暴雨的能量值低很多，大气层结较为稳定。10日20：00降水过程中，陕西地区的能量值略有下降，但陕南南部地区θse仍为51 ℃，且陕南南部能量等值线更加密集，说明陕南南部地区有干冷空气与高能暖湿气流的交汇，在高能锋区附近出现较强降水。

图3 850 hPaθse能量场(单位为℃；a 2014-04-10T08，b 2010-07-16T08)

2.3 上升运动

2014年4月10日20：00沿强降水中心(32.5°N)垂直速度剖面图(图4a)上，107°E附近最大上升速度在500 hPa，其值为6×10-3hPa/s。2010年7月17日08：00，沿强降水中心(32.5°N)剖面图(图4b)上，暴雨区最大上升速度也在500 hPa附近，其值为5×10-2hPa/s。与盛夏暴雨相比，此次春季暴雨过程的垂直上升速度也小的多。这也是此次暴雨过程雨强较小的原因。