2010年汛期吉林省最强2场降水天气的对比分析

2016-10-20鲍晶杨俊玲

现代农业科技 2016年8期

鲍晶　杨俊玲

摘要受高空槽和副后切变共同影响，2010年7月28日和2010年8月5日吉林省境内出现了区域性暴雨和局地大暴雨的天气，其特点是影响范围广，降水强度大，持续时间短，具有明显的中尺度特征。结合大尺度环流背景场、卫星云图资料和各物理量场对这2场天气过程进行比分析，结果表明：高空槽和副后切变线是暴雨发生的原因，强烈的上升运动、低层水汽的集中与辐合、中低层不稳定能量的释放是暴雨发生发展的动力。

关键词区域性暴雨；环流形势；物理量场分析；2010年汛期

中图分类号 P426 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）08-0223-02

暴雨是吉林省夏季主要灾害之一，由于降水强度大、持续时间短、局地性强等特点，常给国民经济和人民生命财产造成严重损失，也给预报工作带来一定的困难[1]。因此，加强吉林省夏季暴雨灾害天气的分析预报十分重要。

1 降水实况

2010年7月28日和8月5日吉林省境内出现2场强降水天气，特别是7月28日强降水给吉林省中东部造成特大的洪涝灾害，个别自动站被暴雨冲坏。从2场降水分布来看，其降雨范围广、降雨强度大，持续时间短，具有明显的中尺度特征。7月28日降水主要集中吉林省中东部，8月5日降水范围比7月28日降水范围小，8月5日降水主要集中吉林省中南部，2场均有重复之处，28日降水集中段是在凌晨，5日降水集中段是在午后至傍晚，这2场降水过程都造成非常严重的洪涝灾害，具体降水量如图1所示。

2 天气尺度环流背景分析

2.1 500 hPa形势对比分析

这2场降水均发生在副高位置偏北、偏西的环流背景下，7月28日降水时，亚洲中高纬度呈两槽一脊型， 500 hPa 8：00高空图上，副高脊线位于北纬35°附近，588线西伸点东经118°，北界位于北纬38°，呈东西块状分布。东经120°～140°之间被槽区控制，吉林省处于西风槽内，极有利于冷空气下滑（图2）。20：00由于副高的分裂，来自西南和东南的暖湿气流都可能沿副高外围直接向吉林省输送，并且从8：00 850 hPa和500 hPa槽线位置分析，低层槽线落后于高层，至20：00高低层槽线位置基本重合，系统垂直加厚，强度加强，吉林省降水开始，并且强度加大（图3）。降水强度最大落区位于20：00高空槽线附近[2-3]。由于系统稳定，降水反复在槽线附近出现。8月5日降水时，亚洲中高纬度呈两槽两脊型，贝湖以东有一槽，副高呈东西带状分布，由于副高西伸北抬，至使贝湖深槽加深东移，同时西南急流也在加强，降水产生在高空急流轴的右侧（图4、5）。

2.2 850 hPa形势对比分析

7月28日降水产生在低层辐合中心附近，低层辐合加强

引起对流性降水。8月5日降水产生在低层槽线附近及其前部，属于地面冷锋前部暖区内的混合性降水，两者共同之处是降水前都有低空急流出现，急流轴均为东北—西南向，中心风速>16 m/s，且暴雨均出现于低空急流轴的左前方，低空急流前又有大片T-Td≤4 ℃湿区，即为湿急流，这种急流往往是水汽和能量的输送带，对暴雨的发生有重要作用。不同之处是低层的温度场配置不同。7月28日降水过程850 hPa东北区中部为一个冷中心，8月5日降水过程850 hPa上层整层均为暖平流，在吉林省中东南部有一丁字槽，此次暴雨就产生在丁字槽附近[4]。

2.3 地面形势对比分析

7月28日降水过程，地面27日8：00吉林市处于地面高压边缘，西部有一个低压带， 20：00在贝湖附近形成一低压中心带，中心值为990 hPa。西部的低压南压，使得地面高压略微南撤，两者交汇在吉林省中东部，28日2：00低压中心合并东移，在吉林省形成一个东西向低压通道，28日2：00低压通道维持少动，28日8：00地面高压开始南撤，锋面南压，降雨带开始向吉林省南部移动。

8月5日降水过程吉林省受南北向低压控制，4日20：00在东经118°，北纬45°有一1 000 hPa低压中心，伴随冷锋东移，吉林省位于高压边缘。5日14：00低压东移减弱，吉林省处南北向低压槽控制中，且低压较稳定，地面形势与高层配合较好，系统深厚，有利于暴雨的发生[5]。

3 物理量对比分析

3.1 水汽条件对比分析

暴雨的产生要有充分的水汽供应，对于大范圍暴雨必须有大量的水汽源源不断地向暴雨区输送。7月28日降水T213的850 hPa水汽通量场上的轴线略有沿东-西向，中心值为280 g/（s·cm2·hPa）水汽通量，从而导致吉林省中东和中南部区域性暴雨，局地有特大暴雨。8月5日降水850 hPa水汽通量的大值中心从渤海湾开始沿NE-SW从辽宁伸向吉林省的东南部地区，中心最大值360g/（s·cm2· hPa），从5日14：00—20：00一直维持在吉林省东南部地区，从而导致吉林省中南部地区产生区域性暴雨，局部地方产生大暴雨。这2场大的降水均产生在水汽通量大值区轴线附近，与水汽通量分布相对应。

3.2 能量场对比分析

大气层结的潜在不稳定，是强对流天气和对流性混合型暴雨的必要条件，一般暴雨发生在高能舌中心附近或高能密集处。7月28日降水的位温分布稍呈东—西向舌状，高能舌自华北向东北伸展，有2个大的中心值，一个中心值是80 ℃，位于内蒙古的库伦旗，另一个是68 ℃，位于吉林省延边地区，暴雨产生在舌区轴线附近及其前部，8月5日降水的位温呈东北—西南，高能舌由河套向东北方向伸展，最大值为76 ℃，暴雨产生等位温线密集区内。

3.3 动力条件对比分析

北方暴雨，特别是大范围大暴雨大多数与高、低空急流的活动有关。这2场降水过程在850 hPa上均有从渤海湾至吉林省中东部有一呈SW-NE向的16 m/s低空急流带，低空急流带来急流带来充足的水汽并输送到吉林省中东，最终导致降水，降水落区正处于低空急流轴的左前方。

对这2场强降水的最强时刻分析，从T213上850 hPa垂直速度上来看，7月28日最大垂直速度中心于吉林省的桦甸，最大值为-132 Pa/s，8月5日最大垂直速度中心位于吉林省的东辽县，最大值为-132 Pa/s，暴雨产生在垂直上升运动最大值轴线附近及左侧和右侧。

3.4 不稳定条件对比分析

K指数是表征低层层结不稳定程度的一个气象参数，有结论表明，当K指数>35 ℃时，易出现强对流天气。通过分析2次过程的K指数分布，7月28日降水过程，海平面K指数>36 ℃。8月5日降水过程，海平面K指数最大值位于吉林省四平地區，中心值为40 ℃，暴雨落区在K指数大值范围内。

4 卫星云图对比分析

从半小时一张云图资料对比分析来看，7月28日降水发生过程时，为明显的对流云团，云形成块状，最强云顶的亮温-45 ℃，有2个最强的云团中心，一个在吉林省吉林地区，另一个在吉林省的延边地区，由于云团移动速度较快，能量释放后在局地未及补充，所以产生较大的降的地方都在云顶温度较低的一带，最终导致这2个地区有较强的暴雨天气，局部特大暴雨。8月5日降水发生过程时，在高、低空急流的配置下，有一条呈SW-NE从渤海湾伸吉林省狭长的带状云系，云系下方个别云团面积较大，最强云顶的亮温-33 ℃，呈块状分布（暖湿气流较强）。在吉林省境内受高温、高湿及地形等因素的影响，能量又得到不断的补充，个别云团面积增大，降水量集中在四平、长春、吉林及通化北部一带，降水落区也呈带状SW-NE向分布。

5 结论

（1）2场强降水过程均发生前，有冷空气活动频繁，有高空槽影响吉林省持续时间长，副高位置异常偏北、偏西。7

月28日降水发生前副高呈块状，且东北区处于西风槽内，8月5日降水发生前副高呈带状，东北区处于西北风槽前；7月28日降水为中尺度强对流云团产生阵性降水，8月5日降水是斜压带状云团中产生混合性降。

（2）2场降水过程地面系统主要受南北向低压带控制，并且海上的高压较强，7月28日出现在低压通道内靠近辐合区的一侧，8月5日降水是在乌山高压东移，江淮气旋北上的环境下产生的。

（3）强降水主要发生在云团发展强盛时期，又可以用云顶亮温的变化及云团的形状来监视云团的发展情况[6]。

（4）高、低空急流的相互配置形成的次级环流，为强降水的发生提供了有利的动力抬升条件。且降水落区大都处于在急流轴线的左侧，高空急流轴线右前方。

（5）能量的堆积与水汽的供应及输送是暴雨产生的重要条件，2场强降水落区处于水汽通量高值区内，水汽通量辐合则是8月5日强；2次过程均有能量舌配合，但暴雨区却分别位于轴线右侧和左侧；7月28日降水从垂直速度和K指数分布来看，7月28日范围强于8月5日。

当然，暴雨的发生需要各种因素的综合作用。另外，这2场暴雨区分别位于低层高能舌轴线的两侧，这也是今后需要关注和探讨的问题。

6 参考文献

[1] 朱乾根，林锦瑞，寿绍文. 天气学原理和方法[M].3版.北京：气象出版社， 2000.

[2] 董伟，刘海峰，朱玉祥.吉林省夏季极端降水事件特征分析[J].自然灾害学报，2012（4）： 69-75.

[3] 丑士连，陈长胜，王奎云.2010年7月31日吉林省东南部短时强降水过程分析[J].气象与环境学报，2012（6）： 58-64.