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2012年初秋邵阳大暴雨天气成因分析

2016-12-01唐娅琼

中国科技纵横 2016年18期
关键词:邵阳低层急流

唐娅琼

(邵阳市气象局,湖南邵阳 422000)

2012年初秋邵阳大暴雨天气成因分析

唐娅琼

(邵阳市气象局,湖南邵阳422000)

利用常规观测资料、卫星云图资料、多普勒雷达资料和NCEP1°×1°再分析资料,对2012年9月8日发生在邵阳的大暴雨过程进行诊断分析。结果表明:此次初秋邵阳大暴雨发生在带状副热带高压北侧和中纬度槽前西南气流形势下,其天气尺度影响系统为高空槽、中低层有切变线、低空急流、地面倒槽;强降水落区主要发生在低层θse能量锋区、中低层为上负下正的垂直螺旋度的大值中心与较高对流有效位能相配合的区域。

大暴雨中尺度切变线低空急流垂直螺旋度对流有效位能

1 降水实况

2012年9月7日20时-8日20时(北京时),邵阳出现了一次大范围的大暴雨天气过程,降水集中在8日02-17时,落区呈东西带状,最强降水集中在8日13-16时(最大雨强为8日13-14时新邵93.0mm/h),并伴有雷电、短历时强降水等强对流性特征。由于前期持续干旱少雨,此次大暴雨过程有效地缓解了邵阳的旱情,利于各类水利设施蓄水。

2 环流形势及主要影响系统

2012年9月8日02时500hPa高空图上(图略),亚洲高纬环流为两槽一脊型,副高呈东西带状,588dagpm线控制长江及以南地区。高原东部为一低槽,8日08时,海上副高主体北抬,受其阻挡,东槽加深并形成一个冷涡,西槽东移顺转成一东北-西南向的低槽且有所发展,邵阳处在东、西两槽及副高边缘强盛的西南气流中。8日14时,西槽并入东槽后形成前倾态势,槽前西南气流达最强;8日20时(图略),西槽并入东槽后系统东移南压,副高北界南退明显,邵阳处偏西气流中,降水结束。

9月8日08时中分析图,500hPa邵阳处于副高边缘和槽前西南气流中,700hPa四川东部到襄阳有一条东西向切变线,急流自贵州伸向邵阳,邵阳处于低层急流出口区的左侧、切变线的右侧,850hPa邵阳处东风急流与西南风急流形成的较强切变线中,水汽辐合及上升运动显著,且700hPa干线叠加在850hPa高湿区之上,形成“上干下湿”不稳定层结配置。

3 大暴雨形成机制分析

3.1充足的水汽供应和较强的辐合

2012年9月8日08-20时中低层水汽通量演变可知,来自孟加拉湾与南海的水汽在副高西南侧汇合后,沿其西北侧强盛的西南气流一直输送到邵阳地区。8日08时邵阳低层为高温高湿,从相对湿度和温度剖面可知:邵阳上空湿层深厚。低层有一个-14×10-7g/(cm2﹒hPa﹒s)的水汽通量散度辐合中心,表明强降水开始时邵阳水汽辐合明显;从风矢量场看,大暴雨开始及过程中,长江流域中低层有一垂直经向环流,其北侧有一支较强上升气流自南向北倾斜,将长江流域强盛的西南暖湿气流源源不断地输送到邵阳地区,从而保证了大暴雨产生所需要的水汽条件。

3.2不稳定条件分析

3.2.1单站探空资料分析

由于此次大暴雨过程是在副高西北侧产生的,中低层影响系统呈东北-西南向,在T-lnP图上的正面积从850hPa伸至200hPa,表明邵阳上空大气积蓄了大量的不稳定能量,CAPE值为1820.4J/kg,K指数≥39℃,SI指数≤-2.78℃,呈强对流性天气特征。在副高边缘西南气流的引导下,上游对流性天气系统产生后,不断向邵阳移动,使邵阳出现强降水。

3.2.2不稳定能量分析

从此次大暴雨过程对流有效位能CAPE的演变情况可以看出,强降水产生前(8日02-08时),湘西南一直存在CAPE大值中心,邵阳CAPE介于30~50×101J/kg,表明大暴雨发生前邵阳上空有不稳定能量积聚。8日08时,随着东北路冷空气不断扩散南下,与倒槽交汇于邵阳地区,诱发出一条地面中尺度切变线,触发不稳定能量释放,降水开始产生,8日13-16时雨强达最强。8日14时,随着强降水产生,CAPE值自东北向西南开始减小,表明强降水过程中,CAPE峰值出现时间比最大雨强出现时间早近6h。

3.3动力条件分析

8日08时114°E附近700hPa以下为一80×10-8hPa·s-2的正值中心,700-600hPa有-40×10-8hPa·s-2负值中心,邵阳附近上空垂直螺旋度配置恰好为低层正、中高层负,对应实况为邵阳出现短历时强降水及雷暴天气,但雨强并不是最强。至8日14时,邵阳垂直螺旋度下正上负的结构消失,且垂直螺旋度减小为0,但却出现了93mm/h的雨强,表明最大雨强出现在垂直螺旋度低层为正、中高层为负的结构配置消失、垂直螺旋度迅速减小阶段。

4 结语

(1)本次大暴雨过程是在中高纬呈两槽一脊、副高西伸加强呈带状、中纬度有低槽东移的环流背景下,由低槽、中低层切变线、低空急流和地面倒槽等天气尺度影响系统共同作用而产生,东路冷空气对对流性强降水有触发抬升作用。(2)此次大暴雨的水汽来源为孟加拉湾和南海,且主要集中在低层,低空急流为邵阳大暴雨输送了充足的水汽。副高西伸加强呈带状为此次大暴雨提供了高温高湿的环境场和大的对流有效位能,大暴雨发生在低层θse能量锋区偏暖区一侧,低空急流为邵阳大暴雨输送了充足的水汽,上负下正垂直螺旋度大值中心的有利配置为邵阳大暴雨提供了动力条件。(3)强降水落区主要发生在低层水平θse能量锋区、中低层为上负下正的垂直螺旋度的大值中心与较高对流有效位能相配合的区域。中低层上负下正的垂直螺旋度、θse能量锋区和较高对流有效位能相配合的区域对预报暴雨落区和估计降雨强度有很好的指示意义,强降水过程中,CAPE峰值出现时间比最大雨强出现时间早近6h。

[1]陶诗言,等.中国之暴雨.北京:科学出版社,1980.

[2]谢义炳.中国夏半年几种降水天气系统的分析研究[J].气象学报,1956,27(1):1-23.

[3]丁一汇.1993.1991年江淮流域持续性特大暴雨研究.北京:气象出版社.

唐娅琼(1988—),女,汉族,湖南邵阳人,助理工程师,主要从事预报和农气工作。

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