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天气系统与海南降水的关系研究

2015-03-28符晓虹郑育群羊清雯

气象研究与应用 2015年1期
关键词:冷空气大雨级别

符晓虹,郑育群,羊清雯

(1.海南省气象服务中心,海口570203;2.海南省气象探测中心,海口570203;3.海南省气象信息中心,海口570203)

1 影响海南省的天气系统分类

以影响海南省的地面天气形势为准,共分为五类十八型,鉴于热带气旋与降水的关系,笔者已有专文做了分析,本文不再赘述,仅对四类十二型天气系统作分析研究:

1.1 冷空气类

1.1.1 冷空气偏东路径(冷空气主力从110E以东南下影响海南)

(1)冷空气偏东路径南下锋面过境过程(EF:过程代号,下同)

(2)冷空气偏东路径南下静止锋过程(EQ)

(3)冷空气偏东路径南下锋消过程(ES)

1.1.2 冷空气偏西路径(冷空气主力从110E以西南下影响海南)

(1)冷空气偏西路径南下锋面过境过程(WF)

(2)冷空气偏西路径南下静止锋过程(WQ)

(3)冷空气偏西路径南下锋消过程(WS)

1.2 变性高压脊(G2)

1.3 副热带高压(G1)

1.4 低压槽类

根据低压槽控制我省的地理位置、性质等状况,分为:

(1)南海低压槽(ST1)

(2)华南沿海槽(ST2)

(3)越南低压槽(YT)

(4)西南低压槽(SWT)

2 天气系统的活动及对降水的影响

2.1 天气系统的累年活动概况

海南省位于南海北部,背靠大陆,四面环海,天气系统比较复杂,东风系统和西风系统对海南均有较大影响,而且,东风系统和西风系统往往又常常交替出现,造成海南的天气也非常复杂(表1)。

表1 累年天气系统活动频率

由此可见,海南省出现的天气系统中,以热带系统较多,总频率为44.9%;其次为冷空气类系统,总频率达38.6%。以单一系统而论,变暖高压脊(G2)和西南低压槽(SWT)较活跃,频率分别为16.7%和14.8%,华南沿海槽(ST2)和越南低压槽(YT)较少,仅为2.7%和3.5%。

2.2 天气系统累年降水分布概况

由于气团性质的差异、季节性的区别、系统的相互配置、三维空间的系统分布等因素的作用,各种不同的天气系统产生了差别显著的降水过程,因而,形成多雨、少雨和混杂等不同天气系统(表2)。

表2表明,虽然影响海南的各类天气系统均可产生降水,但是,总的情况以冷空气类(除WS型)和低压槽类(除SWT型)较多,降水概率基本在50%以上,其中静止锋(WQ,EQ)系统和华南沿海槽(ST2)的降水概率甚至达到65~70%。

表2 天气系统累年降水概率分布(%)

大雨级别降水概率,以华南沿海槽(ST2)的降水概率最高,达13.9%;其次为南海低压槽(ST1),为10.4%;再次为静止锋(WQ,EQ)系统,为8.1~8.2%。

暴雨级别降水概率,也是以华南沿海槽(ST2)、南海低压槽(ST1)和静止锋(WQ,EQ)系统降水概率最高,在3.5~4.0%之间。

变暖高压脊(G2)和副热带高压(G1)降水机遇不多,降水概率在25~27%之间,大雨以上降水概率在2%以下。暴雨降水概率为0.1%和0.6%

2.3 天气系统与各月降水的关系

2.3.1 冷空气类天气系统

2.3.1.1 锋面过境系统(WF、EF)与降水

锋面过境海南表明冷空气势力比较强盛,受其影响,海南多数时候会出现比较复杂和强烈的天气过程,绝大多数时候会产生降水天气。

WF型:除7、8两月无系统活动外,其余均产生降水,降水概率除2、12月在42%左右外,其余各月均在50%以上,其中4、5、6、9、10、11等6个月都在60%以上,6、9两月高达86%和73%。

大雨级别的降水概率,以6月的28.6%为最高,其次为5月的11.6%,9、10、11为5~9%,其余月份(除7、8两月外)在1~2%之间;

暴雨级别的降水概率除4、5、9、10、11、12在5%以下外,其余月份均没有暴雨出现。

EF型:除6、7、8三个月无系统活动外,1、2、5三月降水概率在50%以下,其余月份均在60%以上,9、10、4三个月甚至高达83.3%、69.4%和66.7%。

大雨级别的降水概率,9月的16.7%为最高,5月的11.1%次之,概率为25~35%,1、3月无大雨出现,其余在6%以下。

暴雨级别的降水概率,以5月份的11.1%最高,4、10、11三个月在5%以下外,其余月份均没有暴雨出现。

2.3.1.2 静止锋系统(WQ、EQ)与降水

由于低纬地区暖湿气流强盛和海南省中部五指山山脉的阻挡作用,在冷空气势力不够强盛时,往往阻遏了冷空气的南侵势头,使锋面静止于海南省到南海北部一带,造成海南省产生较长时间的连阴雨天气,该系统的降水概率、降水强度、持续时间都比其他冷空气系统型显著,是海南省的主雨天气型。

WQ型:除7月份无该系统活动外,12月降水概率最低,为37.5%,次低为3月(56.4%)和8月(57.1%),其余各月的降水概率均在60%以上,6月和9月甚至分别高达90%和86%。

大雨级别的降水概率,以9月最高,达到28.6%,5月、6月份次之,分别为20.5%和21.3%,4月和10月分别为10.2%和12.5%,2月和3月分别为0.7%和3.6%,1、7、8、11、12月份没有大雨出现。

暴雨级别的降水概率,9月最高,带21.4%,其次为6月的12.5%,其余月份在10%以下,1、2、7、8、11、12等6各月没有暴雨出现。

EQ型:以7月降水概率33.3%最低,4月的47.1%和1月的55.7%次之,其余月份的降水概率全都在70%以上。其中9月最高,达84.6%,其次为11月的82.6%。

大雨级别的降水概率,以11月最高,达47.8%,10月和6月次之,分别为35.3%和28.6%,5月和4月分别为16.7%和10.3%,2、3、9、12四个月在8%以下,1、7、8月份没有大雨出现。

暴雨级别的降水概率,除6月份为19%外,其余月份在5%以下,其中,1、2、7、8、9、12等6个月没有暴雨出现。

2.3.1.3 锋消系统(WS、ES)与降水

锋消一般是由于冷锋南下时,冷空气下沉远比暖空气为强而造成的,其冷空气以扩散形式影响海南,因此,由此产生的降水,无论强度、频率均比其他冷空气天气系统弱和少。6、7、8三个月没有锋消系统活动。

WS型:4、5、9、10四个月的降水概率在40~47%之间,以4月最高,达46.2%,其次为10月的44.2%;11月和2月分别为31.5%和30.9%,1、3、12月分别是20.9%、21.7%、20.3%,6、7、8三个月没有系统活动。

大雨级别的降水概率,全年仅4、9、10、11、12等五个月出现大雨,概率均在10%以下,分别是7.7%、5.8%、9.2%、2.8%、0.5%,,以10月的9.2%最高。

暴雨级别的降水概率,仅9、10、11三个月有暴雨出现,但概率均在6%以下,以9月的5.8%最高,11月仅1.7%。

ES型:除6、7、8三个月没有系统活动外,9月降水概率最高,达88、0%,其次为1 0月和5月,降水概率分别为58.4%和50.0%,11、12月降水概率分别为44.9%和32.6%,1、2两月降水概率为27%和28.4%,3、4两月降水概率为20.0%和20.8%。

大雨级别的降水概率,仅9、10、11、12四个月有大雨出现,以9月份降水概率最高,达28,0%,其余月份都在7.5%以下,12月最低,仅1.6%。

暴雨级别的降水概率,与大雨级别一样,仅9、10、11、12四个月有暴雨出现,以9月16.0%的降水概率最高,10、11、12三月都在3%以下,其中12月最低,仅0.5%。

2.3.2 副热带高压(G1)与降水

副热带高压(G1)盛行下沉气流,一般晴朗少云,是海南省干旱的主要天气系统。但当海南省处于副高边缘往往也会产生剧烈天气过程,尤其是配合热带系统更甚。有时在副高控制内部也可产生局地热雷雨,但机遇不多,是海南省的少雨天气型。

全年除一月份无副高活动外,11、12月虽然副高活动机率极少,仅0.2%,但是一有副高出现均会产生降水;3月份的副高不会出现降水;其余月份的降水概率均在40.0%以下,以10月份的40.0%最高,其次6、8、9三个月降水概率在30.0-37.0%之间,2、4、5三个月的降水概率在18.0~20.0%之间,最少的为7月份,降水概率仅17.0%。

大雨级别的降水概率,仅4、5、6、8、9、10月等6个月有大雨出现,除10月降水概率为6.2%外,4、5、6、8、9月等5个月均在3%以下。

暴雨级别的降水概率,仅4、5、10月三个月有暴雨出现,三个月中以4月份的2.8%最高,5月仅0.9%,机会极少。

2.3.3 变暖高压脊(G2)与降水

变暖高压脊(G2)是冷空气增暖变性而形成的,全年除7、8月份没有变暖高压脊(G2)活动外,其余月份均有不同程度的降水发生。以6月份降水概率最高,达55.6%,其次为10、11、5月三个月,降水概率分别为36.1%、35.5%和33.7%;1、4、9、12月的降水概率在20.0-29.0%之间;2、3月份的降水概率仅15.0-17.0%,属于少雨天气型。

大雨级别的降水概率,全年仅3、5、9、10四个月出现过大雨,但降水概率均不高,最高的9月份也仅有7.7%,3、5、10月的降水概率分别为0.4%、1.8%和3.5%。

暴雨级别的降水概率,全年中仅3、10月有暴雨出现,降水概率仅有0.4%,机会极少,基本不会出现。

2.3.4 低压槽类天气系统

2.3.4.1 南海低压槽(ST1)与降水

南海低压槽(ST1)是指东西向的低压槽控制在南海中部或北部,槽线在15N~20N之间,常配合有辐合线和低中心,1500m高空常常吹偏东风。大多数时候会造成海南产生降水过程,且强度比较强,是海南省的多雨天气型。

南海低压槽(ST1)仅活动在5~10月,其间,降水概率除7月为46.5%最低外,其余5个月的降水概率均在60%以上,以6月的65.9%最高,次之为5月的64.4%,8月、10月分别是62.4%和62.5%。

大雨级别的降水概率,除7月份仅1.2%外,其余5个月在10~16%之间,以5、6月较多。降水概率分别为15.6%和15.3%。

暴雨级别的降水概率,7月份没有出现暴雨,其余5个月降水概率均在10%以下,其中6月和9月相对较多,降水概率各是9.4%和6.3%;5、8、9月的降水概率分别是4.4%、2.1%和3.7%。

2.3.4.2 华南沿海槽(ST2)与降水

华南沿海槽(ST2)是指东西向的低压槽控制在华南沿海,海南省多处于它的南半部影响,1500M高空常常有切变线活动,多吹偏西风,海南省上空容易产生气旋式辐合,多数时候会造成降水过程,是海南省的多雨天气型。

华南沿海槽(ST2)仅出现在5~10月,期间10月的降水概率最低,仅25.0%;7月降水概率为57.4%;其余四个月的降水概率均在62%以上,其中,以6月份降水概率最高,达76.6%,次之为9月份的70.4%,5、8月分别为62.5和68.4%。

大雨级别的降水概率,5、6、8三个月的大雨以上概率12.0~16.0%之间,9月概率最高,达22.2%,7月份最低,为7.4%;10月份没有出现大雨降水过程。

暴雨级别的降水概率,仅6、8、9三个月有暴雨出现,9月暴雨概率为7.4%,6、8两个月概率在5%左右。

2.3.4.3 越南低压槽(YT)与降水

越南低压槽(YT)是指向北开口的低压槽控制了整个越南及中南半岛,时而伸展到南海南部而影响海南省,其1500M高空常吹东南风,多数时候容易产生降水,而且,其降水多出现在早晨前后至上午。

越南低压槽(YT)活动季节在4-10月,主要活动在5-9月,降水概率以9月份的最高,达62.8%,其次为6月的50.5%和8月的49.4%;5月和7月差不多,分别是36.8%和36.4%。

大雨级别的降水概率,以9月和5月比较高,分别是14.0%和10.5%,较低的为6、7、8月份,分别是1.0%、5.5%、2.5%。

暴雨级别的降水概率,仅7、8、9三个月有暴雨出现,以9月份暴雨概率最高,为9.3%,8月份1.2%,7月份仅0.5%。

2.3.4.4 西南低压槽(SWT)与降水

西南低压槽(SWT)是指其主力盘踞在我国西南地区,其槽伸向海南省,1500M高空多吹西南风,有时也吹反气旋式东南风。受其影响,海南省会产生持续的偏南大风和持续高温干旱,是海南省干旱的主要天气系统之一。

西南低压槽(SWT)主要活动季节为1~10月,期间,降水概率最多的是9月的51.3%和8月的50.6%;其次为5月的43.3%和10月的42.9%,4、6、7月分别为25.7%、37.0%、30.5%;其余在15.0%以下,1月仅6.7%。

大雨级别的降水概率,9月、10月分别达10.3%和14.3%,3-8月份都已在5%以下了,其余月份均没有大雨出现。

暴雨级别的降水概率,全年仅5、6、7、10月有暴雨出现,除10月份有14.3%外,5、6、7三个月均在0.7~2.0%之间。

3 结论

以降水概率50.0%或以上作为多雨型标准,30.0%以下作为少雨型标准,30.0~49.9%作为混合型标准,则:

WF、WQ、EF、EQ、ST1、ST2属于多雨型天气系统;WS、G1、G2为少雨型天气系统;ES、YT、SWT为混合型天气系统。

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