辽宁省朝阳市2016年8月6—7日短时强降水天气过程分析
2016-11-01郭佰汇王晓霞于芳健
王 优 ,桑 林 ,郭佰汇 ,王晓霞 ,于芳健
(1.辽宁省朝阳市气象局,辽宁 朝阳 122000;2.辽宁省朝阳县气象局,辽宁 朝阳 122000)
辽宁省朝阳市2016年8月6—7日短时强降水天气过程分析
王 优1,桑 林2,郭佰汇1,王晓霞1,于芳健1
(1.辽宁省朝阳市气象局,辽宁 朝阳 122000;2.辽宁省朝阳县气象局,辽宁 朝阳 122000)
利用Micaps系统提供的降水实况和PUP提供的雷达产品资料,对辽宁省朝阳地区2016年8月6—7日发生的一场中到大雨、局部暴雨天气过程进行分析。结果表明,该次降水过程较为典型,以两脊一槽为大的环流背景,700 hpa稳定维持一冷式切变,地面北部有一低压系统,存在抬升触发条件;同时配有源源不断的西南暖湿气流补充水汽能量以及高层正涡度场不断向内输送传导,导致低空低值系统发展增强。
短时强降水;过程分析;朝阳市
2016年8月6日16时至7日8时,辽宁省朝阳地区出现一场中到大雨、局地暴雨的天气过程,其中有22个乡 (镇)出现短时强降水 (即小时雨强≥20 mm),小时雨强最大为建平县太平庄39.4 mm。短时强降水时间短、强度大,易于形成洪水和城市内涝,也影响作物生长[1]。因此,笔者对该次降水过程进行了分析,以期加深对该类短时强降水天气过程发生机理的认识,进一步做好预报和服务工作。
1 天气实况
受高空低槽影响,2016年8月6日16时至7日8时,朝阳地区出现一次中到大雨、局地暴雨天气过程,并伴有雷电、短时强降水等强对流天气,平均降水量为19.0 mm。降水量超过80 mm的乡(镇)有1个,超过50 mm的乡(镇)有4个,超过25 mm的乡(镇)有42个。最大降水量出现在建平县太平庄,为80.1 mm。其他各地降水量较大的地方分别为:北票市北四家48.8 mm,凌源市刀尔登39.7 mm,双塔区长宝38.4 mm,朝阳县沟门子32.1 mm,龙城区联合下三家21.0 mm,喀左县大营子17.9 mm,各地具体降水量见图1。
图1 8月6日16时至7日8时雨情图(mm)
2 成因分析
2.1 资料与方法 通过Micaps系统调阅2016年8月6—7日常规气象资料,对该次强降水天气过
程的成因及发展进行详细分析。
2.2 环流背景分析 该次降水过程较为典型,6日20时,欧亚中纬度地区是稳定维持的两脊一槽形势(见图2)。朝阳地区处于500 hpa高空槽前,槽前的西南气流源源不断地向朝阳上空输送水汽。贝加尔湖和日本海为高压脊区,此时日本海高压、贝加尔湖高压、西太平洋副热带高压共同作用,使得上游低槽移动减慢,这有利于朝阳地区强降水的产生[2]。 中低层 700 hpa 上(见图 3),朝阳地区位于低槽区,境内为西南气流,风速4 m/s,并在上空维持一条明显的冷式切变。低空850 hpa上(见图4),朝阳地区位于低涡底部,低涡中心又位于500~700 hPa的槽前,有利于辐合上升运动。同时东三省大部分地区处于湿舌内部,即区域温度露点差≤5℃,为明显湿区,并伴有西南气流,水汽十分充沛[3]。海平面气压场上朝阳地区北部有一低压系统,存在抬升触发条件(见图5)。
图2 8月6日20时500 hpa高度场
图3 8月6日20时700 hpa高度场
图4 8月6日20时850 hpa高度场及风场
图5 8月6日20时海平面气压场
到7日8时,500 hpa高空槽移出朝阳境内,转为受西北气流影响。同时,副热带高压减弱,588线特征线东退,对该地区影响也减弱。700 hpa由槽前转为槽后脊前,高空切变也向南移动,逐渐移出该地区。850 hpa上贝加尔湖高压逐渐南下,转受高压控制,降水整体基本趋于结束。
2.3 物理量诊断
2.3.1 水汽条件分析:分析850 hPa的比湿场可以看出,比湿大值区向偏西南方向移动,6日14时比湿维持在12~13 g/kg,到6日20时朝阳地区的比湿增至13~14 g/kg,表明低层水汽充足。7日20时朝阳地区比湿明显减少,为6~8 g/kg,此时朝阳地区降水基本结束。一场有利的降水,仅仅低层水汽储备充分是不够的,还要有源源不断的水汽输送[4]。从水汽通量散度场分析,从6日14时起有北上到朝阳地区附近的水汽散度负中心,说明该地区存在明显的水汽辐合,水汽的聚集有利于强降水的产生。
2.3.2 动力分析:从6日20时850 hpa散度场分析,朝阳地区西北方850 hpa有明显辐合,中心值为-10×10-5/s,表明辐合抬升运动加强。根据6日20时850 hpa涡度场(图略)和200 hpa涡度场(图略)分析,在朝阳地区北部低层850 hpa有30×10-5/s辐合中心,高空200 hpa有弱的辐散中心,低层为辐合区,说明朝阳地区低层辐合、高层辐散处于强烈的上升区内,同时也预示着该地区出现强降水[5]。7日8时850 hpa朝阳地区北部开始出现负涡度区,涡度强度明显减弱,预示着该地区降水基本结束。
2.3.3 热力及不稳定条件分析:6日14时,朝阳地区k指数为28~32,到20时该地区k指数增强,在32~36;7日8时,高值区向西南移动进入日本海,k指数明显降低到8~16。由此可见,6日20时朝阳地区有较大的不稳定条件,部分地区出现局地强降水[6]。
图6 6日21时33分雷达回波图
图7 6日20时16分液态水含量
2.4 雷达产品分析 从6日17时起,内蒙古赤峰市的回波向南移入朝阳地区,回波类型为混合片状,回波面积较大[7]。从17时到22时,回波持续增强,面积也扩大,该过程中组合反射率最大达到55 dbz(见图 6),液态水含量最大为 35 kg/m2(见图 7),垂直液态水含量也没有达到产生冰雹的指标,降水实况并没有冰雹发生[8]。从6日23时至7日8时,回波持续减弱,降水也趋于结束。
3 小结
①受日本海高压、贝加尔湖高压、西太平洋副热带高压共同作用,使得高空低槽移动减慢,降水持续时间较长,降水强度较大。
②朝阳地区850 hpa处于湿舌内部,为明显湿区;从物理量场来看,降水时段该地区一直位于比湿高值区,水汽条件充沛也是造成该次强降水的主要原因。
③降水期间k指数较强,不稳定能量很大,液态水含量较低,仅有短时强降水的强对流现象发生。
[1]符太有,胡莲美.2009年辽宁省局地暴雨洪水分析[J].中国科技纵横,2011(5):189.
[2]朱乾根,林锦瑞,寿绍文,等.天气学原理和方法[M].4版.北京:气象出版社,2000.
[3]薄兆海,宋煜,何玉科.一次辽宁南部局地大暴雨中尺度系统分析[J].辽宁气象,2005,21(2):2-3.
[4]张小玲,张涛,刘鑫华,等.中尺度天气的高空地面综合图分析[J].气象,2010,36(7):143-150.
[5]郭佰汇,吴丹,王梦琳,等.2014年辽宁省朝阳市春季第1次透雨的天气过程分析 [J].畜牧与饲料科学,2015,36(2):22-24.
[6]吴春英,宁大可,赵思文.2014年8月抚顺一次暴雨天气过程分析[J].农业灾害研究,2014,4(9):40-42.
[7]俞小鼎,姚秀萍,熊廷南,等.多普勒天气雷达原理与业务应用[M].北京:气象出版社,2007.
[8]李秀琳,贾金海.VIL产品在人工防雹中的应用[J].陕西气象,2008(3):13-16.
Analysis on a Short-term Heavy Rainfall Process from August 6 to August 7 2016 in Chaoyang City of Liaoning Province
WANG You1,SANG Lin2,GUO Bai-hui1,WANG Xiao-xia1,YU Fang-jian1
(1.Meteorological Bureau of Chaoyang City of Liaoning Province,Chaoyang 122000,China;2.Meteorological Bureau of Chaoyang County of Liaoning Province,Chaoyang 122000,China;)
The process of a local heavy rainfall event with heavy-hard rain from August 6 to August 7 2016 in Chaoyang City of Liaoning Province was analyzed using the precipitation information provided by Micaps system and the radar product information provided by PUP.The results showed that this event was a typical rainfall process:two-ridge and one-trough was its circulation background;a cold front shear steadily maintained at 700 hpa;a low pressure system was in northern area of ground;triggering condition for uplifting existed.Meanwhile,the vapor energy was continuously supplemented by southwest warm-wet air and the positive wind-stress curl continuously inwardly transmitted and conducted,resulting in the enhancement of low-pressure system development in low altitude.
short-term heavy rainfall;process analysis;Chaoyang City
P468.024
A文章顺序编号:1672-5190(2016)10-0055-03
2016-09-18
王优(1992—),女,助理工程师,主要从事天气预警工作。
(责任编辑:赵俊利)