2013年7月2日青海省海西州强降雨天气过程分析
2017-10-23伊俊兰
伊俊兰
摘 要 利用地面观测资料、自动站观测资料、NCEP再分析资料等对2013年7月2日出现在青海省海西州的一次强降雨天气过程进行分析。结果表明:高低空的急流耦合及华北气旋加强东移是强降雨天气出现的主要原因;中层的冷空气不断向下渗透和低层处存在大量的不稳定能量,为强降雨天氣的出现提供了很好的热力条件;受到低空急流的影响,海西州上空有源源不断的水汽输送,水汽通量散度中心数值不断增加,并有强大的辐合上升运动,使暴雨上空的水汽较为充足,为强降雨天气的出现提供了水汽条件;在强降雨天气出现过程中,海西州中低层处存在有较强的上升气流,深厚强烈的上升运动推动了强降雨天气的发生发展。
关键词 强降雨;环流形势;物理量场;海西州
中图分类号:P458.1+21 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.24.060
强降雨是我国夏季主要的灾害性天气之一,极易引发洪涝、垮塌、泥石流等直接或者次生灾害。在全球气候变暖的大背景下,极端灾害性天气频繁出现,因暴雨天气灾害造成的损失也呈现出逐年增加的趋势,暴雨预报一直是气象预报工作研究的重点和难点,对此越来越多的气象学者进行了大量的研究。张顺[1]等通过分析2014年6月25—30日出现在南昌的强降雨天气过程进行分析,得出了副热带高压的位置偏南或者是出现在由强向弱转变并逐渐南退的过程中,冷暖空气交汇为暴雨天气提供了有利的天气形势;王思璇[2]等通过对柳河县2016年8月7日强降雨天气过程的分析,得出了贝湖高压、日本海高压及副热带高压的共同影响,导致上游低槽的移动开始变慢,为强降雨天气的出现提供了有利的天气形势;张锦[3]等通过对2014年5月18—20日水城县强降雨天气过程进行分析,得出了在地面准静止锋和低空切变线影响下,500~700 hPa高原多波动东移和高空辐散作用,贵州境内不断产生对流云团,推动锋面强降雨天气产生。2013年7月2日13:30左右,青海省海西州乌兰县牧区部分夏季草场突遭倾盆暴雨,对牧区造成了严重影响。本文利用地面观测资料、自动站观测资料、NCEP再分析资料等对2013年7月2日出现在青海省海西州的一次强降雨天气过程进行分析,以期找出强降雨天气的主要原因,为本地强降雨天气预报积累经验,以提升强降水天气的预报水平。
1 环流形势
1.1 高空形势
通过对2013年7月2日08:00 500 hPa高度场进行分析(图1)可知,欧亚中高纬度地区呈现出“两槽一脊”的环流形势,其中高压脊分布在西伯利亚,有一低压槽分布在贝加尔湖到乌拉尔山以西的区域内,深槽则控制整个贝加尔湖东部的大兴安岭地区,有一明显的冷平流出现在槽后,进一步促进了槽的发展加深。另外,来自贝加尔湖地区的冷空气不断向青海上空输送,高压脊对整个青海省西部地区产生影响;西太平洋副热带高压稳定少动,并不断向西延伸一直到达23°N一带。随着时间的推移,出现在乌拉尔山西部的低压槽不断向东移动并加深,而588 dagpm线从东向西不断向孟家拉湾海域延伸,高纬度地区的冷空向南移动,大量的冷空气受到西伯利亚脊前西北气流的作用开始对西北地区东部及河西走廊一带产生影响,再加上西部脊前冷空气和东部阻塞高压共同作用,低压槽有明显的南压趋势。在2013年7月2日08:00 700 hPa高度场上,西北高压脊东移,直到13:00,西南风开始对高原东部、四川盆地及其南部地区产生影响,西北地区的高压环流在向东移动的过程中明显南压,其前部存在偏东北风,其速度不断加大,之后,西南风对南下的冷空气在海西州东汇合,使得海西州部分地区出现短时性的强降雨天气。
1.2 地面形势
在强降雨天气还没有出现之前,低压环流控制整个河套到蒙古一带,随着海西州境内有大量的冷空气渗入,有一新的高压建立在贝加尔湖到蒙古高压之间,河套地区的低压系统逐渐转变为华北气旋。在7月1日23:00,来自蒙古地区的高压系统不断延伸;到了2日08:00,蒙古高压加强并有明显的东移趋势,之后与华北气旋交汇,进一步推动了海西州乌兰县牧区强降雨天气的出现。在气旋切变线以北的区域则是高空北支偏西气流和低空西南急流的重合处,与强降雨天气的落区较为一致,高低空的急流耦合作用促进了地面气旋辐合的发生发展,这也是强降雨天气强度不断增加的原因。
2 物理量诊断
2.1 热力条件
在强降雨天气还没有出现之前,海西州上空处的不稳定能量都比较强,为触发强对流天气提供了很好的条件。7月1日20:00,在黄河下游区域内存在大值中心,为强降水天气的发生发展提供了很好的热力条件。7月2日08:00,假相当位温密集区不断南压,呈现出东北-西南走向,在假相当位温密集区的西部则是海西州地区,高能舌顶部的主要特征是强而宽,由于中层冷空气不断向下渗透和低层处存在大量的不稳定能量,促进了海西州强降雨天气的出现。之后,不稳定能量数值逐渐减小,由此说明强降水出现的过程中有大量不稳定能量释放。
2.2 动力条件
暴雨天气的发生不仅需要有动力触发条件,同时还要有垂直上升运动。通过对2013年7月2日海西州强降雨天气过程的垂直速度场的分析(图2),在强降雨天气出现过程中,海西州上空均存在明显的上升运动,08:00海西州上空的垂直速度为-300×10-4 hPa/s,随着时间的推移,上升运动的速度不断加强,一直到了12:00,在400~500 hPa高空处出现了大值中心,垂直速度高达-850×10-4 hPa/s,由此不难说明有较强的上升气流出现在中低层处,深厚强烈的上升运动推动了强降雨天气的发生、发展。
2.3 水汽条件
水汽通量指在单位时间内单位体积汇合进来或者是辐散出去水汽的质量,与暴雨之间有着紧密的联系,特别是超低空水汽通量的辐合是暴雨产生的基本条件。7月2日13:00 925~400 hPa的高度处的水汽通量散度以负值为主,且在500 hPa高空处存在负值中心,由此不难说明水汽的辐散状态较为明显,这也是海西州乌兰县多个牧区出现毛毛细雨的原因;到了13:30,水汽通量的散度中心数值不断增加,辐合中心则出现在700~850 hPa的中低空处,随着辐合强度的增加,降水强度不断增大;在高空500 hPa以下存在水汽通量辐散区,且不断从高层向低层处延伸,之后,海西州部分地区的强降雨基本结束。
3 结论
第一,在强降雨天气出现的过程中,欧亚中高纬度地区呈现出“两槽一脊”的环流形势,高空北支偏西气流和低空西南急流的重合处是气旋切变线以北的区域,与强降雨天气的落区较为一致,高低空的急流耦合作用促进了地面气旋辐合的发生发展以及华北气旋加强东移是强降雨天气出现的主要原因。
第二,中层的冷空气不断向下渗透和低层处存在大量的不稳定能量,使得中低层高空处建立起了不稳定能量,为强降雨天气的出现提供了很好的热力条件。
第三,在强降雨天气出现过程中,海西州中低层处存在有较强的上升气流,深厚强烈的上升运动推动了强降雨天气的发生、发展。
第四,受到低空急流的影响,海西州上空有源源不断的水汽输送,水汽通量散度中心数值不断增加,并有强大的辐合上升运动,使得暴雨上空的水汽较为充足,为强降雨天气的出现提供了水汽条件。
参考文献
[1]张顺.2014年6月25-30日南昌市强降雨天气过程分析[J].现代农业科技,2016(16):200.
[2]王思璇,张彤,郭俊延.柳河县2016年8月7日强降雨天气过程分析[J].乡村科技,2017(10):70-71.
[3]张锦,马雷,罗通均,等.2015年5月18-20日水城县强降雨天气过程分析[J].现代农业科技,2017(11):195-196.
(责任编辑:赵中正)endprint