华坪县9月16日特大暴雨天气过程分析
2016-08-22张启美
■ 张启美
(云南省丽江市宁蒗彝族自治县气象局云南丽江674300)
华坪县9月16日特大暴雨天气过程分析
■张启美
(云南省丽江市宁蒗彝族自治县气象局云南丽江674300)
2015年9月15-16日,云南省丽江市华坪县北部地区出现超强降水过程。由于特殊的自然地理和气象因素,本次特大暴雨致使华坪县北部中心镇田坪、姑娘坟和船房乡嘎佐等地发生特大洪涝灾害。本文主要分析了此次特大暴雨的气候成因、暴雨形成过程及高空雷达特征,将有助于了解和掌握该地区暴雨洪水形成机制,为暴雨预报及防洪减灾工作提供依据。
华坪县特大暴雨形成原因过程分析雷达特征
华坪县隶属于云南省丽江市,位于云南省西北部的金沙江中段北岸,地理坐标为北纬26°21'-26°58',东经100°59'-101°31'。东接四川省攀枝花市,南望滇中腹地楚雄,西通丽江,北与宁蒗县泸沽湖毗邻。华坪县地势西北高、东南低,全县平均海拔1160米,属于典型的南亚热带低热河谷气候。
1 暴雨过程概况
2015年9月15至16日,受低压系统和弱冷空气影响,15日20时后华坪县中心镇田坪和姑娘坟测站开始出现降水,16日凌晨3时结束,降水过程最大累计降水量分别达282.4mm和201.7mm。据华坪县田坪雨量站的实测降水量资料显示:9月15日20时开始降雨,22、23时小时降水量分别达69.1mm、72.9mm,至16日2时降水量达280.9mm,随后雨强明显减弱,凌晨3时小时降水量为1.5mm,随后转为零星阵雨。综合实测和调查资料分析,本次降雨过程历时7h,华坪县北部区域,特别是鲤鱼河上游大部分区域普降特大暴雨。水文数据显示:华坪县鲤鱼河县城河段,16日凌晨1:41,从河底到最高水位为6.3米,超过河堤2.1米,经省水文水资源局丽江分局初步估算,鲤鱼河县城段洪峰流量接近百年一遇。导致华坪县中心镇、荣将镇、石龙坝镇、船房乡等遭受洪涝灾害,全县直接经济损失3亿多元。
2 此次特大暴雨特征及形成原因分析
2.1此次暴雨形成原因
2015年9月15日8时500hPa高空图(图略)上,中高纬40° N以北为两槽一脊型,中低纬地区副高偏强,584线西伸到84°E,丽江市(100.2°E,26.9°N)为西南气流控制,588线的西脊点位于109°E、28°N。副高西北侧的西南风和西风区位于青藏高原东侧和甘肃南部一带。并且在甘肃南部到四川北部的合作、甘孜和武都、红原之间有一短波槽,槽区附近较前一日有5℃左右的降温。2015 年9月15日20时500hPa高空图(图略)上,中高纬40°N以北维持两槽一脊型。四川盆地为588小高压控制,丽江市为588小高压外围偏东气流控制。
2015年9月13日08时到15日08时700hPa一直维持北高南低的形势,同时在川中的切变线由南北向转为东西向,位于成都和西昌、丽江之间。9月15日08时,312线北部到达40°N,整个中纬度地区包括新疆、青海大部地区都被312线控制;9月15日20时(图略),北高南低形势减弱,青海附近高压南移,丽江站与格尔木站高度持平,川中的切变线仍为东西向位于成都和西昌、丽江之间。实践证明,当700hPa位势高度场形成北高南低形势,特别是格尔木站的高度值高于丽江站,同时又有切变线在成都和西昌附近配合时,丽江市大部地区易出现强降水天气。
在地面天气图上,9月15日14时冷空气位于青藏高原东部地区及四川盆地西部。15日20时,冷空气从四川盆地回流入我市,冷锋呈西北-东南向位于四川西南部的木里、盐源、攀枝花一线。
综上所述,从地面到高空,天气系统配合较好,高空有西南急流,低空有辐合上升运动,地面有冷空气触发,具备了暴雨产生的三个必备条件:充足的水汽供应、强烈的上升运动、较长的降水持续时间。所以,当切变线开始过境时,丽江市大部地区出现了强降水天气过程。
2.2暴雨特征
(1)暴雨降水集中,强度大。本次降水主要集中在丽江市华坪县北部地区,特别是鲤鱼河上游大部分区域普降特大暴雨。其中最大雨强为1.5h降水量110.4mm。
(2)暴雨历时较短,暴雨时程分配较为集中。降雨从15日20时突然转大,至16日凌晨3时逐渐减小,历时仅7小时左右。而降雨又主要集中于6小时内,中心镇田坪自动气象观测站6小时降水量占此次主峰降水量的78%,24小时降水量占此次暴雨主峰降水量的97%。
3 雷达回波分析
与大冰雹和龙卷不同,对流暴雨在多普勒天气雷达上并不呈现出明显的特征。对流暴雨不是瞬间事件,需要一段时间的累计。雨强的大小主要由低空的雷达反射率因子大小来判断。分析此次特大暴雨降水时段的雷达回波可见,19时31分在华坪东侧的四川境内有强度值小于40dBz云系不断向西偏北方向移动,且在移动的过程中不断发展,20时05分(图1a)云系开始影响华坪东部的兴泉、石龙坝等地,强中心接近45dBz,大于40dBz的强中心面积有所增大。此后在永胜东侧华坪西侧不断有γ尺度对流回波发展,对流单体的传播和单体的移动方向相反,对流回波的移动速度基本上在20km/h左右,并沿500hPa引导气流缓慢向偏东方向移动,到20时已发展成为一条中尺度对流回波带。由20时雷达拼图(图1b)可见,在对流回波带上风方即西南一侧为对流回波组成的强回波带,回波强度值大于45dBz,这两个区域厚度接近15km,面积大于10km*10km。21时以后云系继续西进,21时06分(图1c)可见回波带平均高度在8km以上,强的对流回波高度超过14kn,50dBz以上的强回波主要集中在6km以下。从23时41分(图1d)的雷达回波强度图上可以看出,此时华坪站上空的强度值小于15dBz,在华坪西南边还有两个对流泡,但是它们产生的降水对华坪测站没有贡献。16日凌晨3时以后,降水回波带明显变宽,回波强度减弱,强降水结束。
图1 2015年9月15日20时~00时华坪站雷达回波演变特征
通过对15日19时30分至16日08时之间的雷达强度回波资料进行分析可知,本次暴雨过程是位于华坪站东侧的云系,由前端积状云及后部的层积云组成的混合降水回波缓慢移过测站造成,前端的积状云因为持续时间短,没有后部稳定的层状云对降水总量的贡献大。
4 结语
华坪县地处横断山脉东部,迎风坡前沿地带,因此暴雨出现频繁。这次降水的天气背景主要是丽江市处于500hPa副热带高压西侧西南气流区,700hPa川滇间存在一切变线,地面图上川滇间有冷锋活动。冷空气回流入我市,致使700hPa切变线东南移,产生强降水。
“9·16强暴雨”是一次范围小、强度大、降水集中、灾情重的人力不可抗拒的特大暴雨,是局部地区发生的强对流天气过程。通过研究分析此类特大暴雨的气象成因、形成过程以及高空雷达特征等规律,以提高暴雨监测能力,对暴雨预报及预防具有重要的意义。
[1]陈永仁,王春国,李跃清.四川盆地一次暴雨过程的初步分析 [J].暴雨灾害,2008,04期:301-306.
[2]周泓,杨若文,钟爱华,等.云南省一次切变冷锋型暴雨过程的中尺度对流系统分析 [J].气象,2015.
[3]杨沛琼,吴红秀,赵娅琴.滇西北高原一次暴雨过程诊断分析 [J].云南地理环境研究,2014,第6期:66-71.
P41[文献码]B
1000-405X(2016)-3-392-2