陕西北部连续对流性大暴雨水汽条件分析
2018-05-03刘慧敏张建康申永丽田红卫
刘慧敏,王 云,张建康,申永丽,田红卫
(1.榆林市气象局,陕西榆林 719000;2.吴堡县气象局,陕西吴堡 718200)
陕西北部地处干燥的西北内陆,属温带干旱半干旱季风气候区,当夏季东南季风暴发时,会有暴雨甚至大暴雨产生,而且具有局地性、突发性和历时短的特点,往往造成山洪暴发和城市内涝,破坏性极大。关于陕北暴雨,国内学者进行了大量研究,刘勇等[1-2]认为700 hPa西南风急流为大暴雨提供了充沛的水汽和能量,低空急流是大暴雨产生的主要原因,850 hPa偏东、偏南气流为大暴雨提供了充沛的水汽,200 hPa 高空急流和700 hPa低空急流耦合产生的次级环流为大暴雨提供了持续强劲的上升运动。毕旭等[3]认为对流体中低层辐合、高层辐散情况下出现中层辐合区特征可作为强降雨出现时段和地点的一个指示,在短时临近预警时可作为强降雨预警重点区域考虑,低层偏东急流是区域性暴雨天气的触发者。刘慧敏[4]认为高对流有效位能为大暴雨积累了能量条件,850 hPa的“人”字型切变和地面中尺度低压加强了暴雨区辐合上升运动,干线过境触发了强对流天气的爆发。上述研究分别从高低空急流、能量、高低层系统配合、触发条件等方面分析了陕北暴雨的成因,这些分析的共同点都离不开水汽条件的诊断分析,可见水汽的输送和辐合抬升是形成陕北暴雨和大暴雨的关键因素。2016年8月11—16日,陕西北部榆林市出现连续5天大范围对流性大暴雨天气,雨区覆盖6区县,过程最大累计降水量达242.3 mm,小时最大降水量达73.5 mm,大暴雨范围和小时雨强均突破建站以来历史极值。本文利用地面自动站和区域气象站常规观测数据、MICAPS天气图、NCEP 1°×1°再分析数据和FY-2E卫星云图、榆林多普勒雷达产品,对陕西北部连续对流性大暴雨天气进行水汽条件综合分析,为该地区区域性大暴雨预报提供参考。
1 暴雨概况
2016年8月11日20时—16日20时,榆林市自北向南出现连续5 d对流性暴雨和大暴雨天气。过程降雨量大于100 mm的降水区位于榆林市北部和东部6区县,其中神木县、府谷县、吴堡县有3个乡镇累计雨量在200 mm以上,神木县乔岔滩镇降雨量最大为242.3 mm;56个乡镇累计降水量为100~200 mm;76个乡镇累计降水量为50~100 mm(图1)。单日最大降水量出现在14日20时—15日20时,主要降水时段为14日20时—15日08时,榆阳区小纪汗降水量达161.3 mm;小时最强降水量出现在16日04时—05时,吴堡县73.5 mm;3小时最大降水量是16日04时—07时,吴堡县123.8 mm。这次连续对流性大暴雨范围、持续天数、累计雨量、小时雨量均创建国以来历史新高。
图1 2016-08-11T20—16T20榆林市降水量分布图(单位为mm)
2 环流形势
2.1 副热带高压与西风槽
2016年8月11日08时500 hPa天气图(图略)上,欧亚大陆中高纬度呈两高一低型:乌拉尔山为一宽广的高脊,脊区北伸到格陵兰岛;贝加尔湖为一深厚低涡,低涡中心位于贝湖南侧,中心值为560 dagpm, 冷涡后部冷中心温度为-16 ℃,冷涡底部有冷槽从蒙古国中部伸向甘肃西部,槽前从甘肃西部到华北地区为大片的西南气流区,平均风速达12 m/s;副热带锋区呈东西向位于40°N ~50°N;我国东部为西太平洋副热带高压与西风带长波脊叠加向北伸出的高压脊,脊区向北伸至60°N。中低纬度副高588 dagpm线西伸到青藏高原东侧,我国110°E以东、朝鲜半岛、日本南部被592 dagpm线包围。20时,乌山高脊前下滑的冷槽在蒙古国西部形成了又一个冷涡,副高稳定在我国大陆,高空锋区南压至40°N附近。12日08时,乌山高脊形成阻高,脊前不断有冷空气下滑,受其影响位于蒙古国西部和贝湖的两个冷涡稳定维持。榆林处在副高588 dagpm外围与西风带长波槽前的偏南气流中,形成西低东高的环流形势,副高带来的高能高湿为陕西北部对流性大暴雨提供了有利的水汽条件(图2)。13日08时,贝湖东部冷涡东移到我国东北地区,原位于东北的高脊东移至海上,我国上空转为纬向型气流,但是受贝湖附近双冷涡稳定维持的影响,副热带锋区加强,表现为等温线变得更加密集。14日08时起,受冷涡底部冷空气扩散南下影响,副高588 dagpm线南退,陕西北部上空环流形势由前期副高西风槽主导型转为大陆高压和西风槽配置,西风带环流的径向度增大,冷空气对降水的影响增大。16日08时,副高588 dagpm线退到35°N以南,陕西北部的水汽通道中断,降水趋于减弱。
(实线,等高线,单位为dagpm;虚线,等温线,单位为℃;粗实线,槽线)图2 2017-08-12T08 500hPa环流形势
2.2 高空急流
11日08时200 hPa天气图(图略)上,我国大陆为南亚高压控制,高压中心位于长江流域。南亚高压北侧和贝湖冷涡南侧之间有西风带高空急流建立,急流轴位于44°N,急流最大风速为50 m/s,急流南边界位于40°N。高空急流与高空锋区的位置相重合,榆林上空位于急流右侧的辐散区。20时,因青藏高原的加热作用,南亚高压继续加强,并且高值中心向高原方向移动,同时贝湖冷涡因极地冷空气从乌山脊前下滑而得到加强。高空急流在两个高低系统的夹挤下稳定增强,陕西北部上空高层的反气旋性曲率增大,高空辐散更有利于低层扰动的发展。11—16日,受持续的加热作用,南亚高压一直稳定在我国上空,呈纬向型的高空急流稳定在40°N~50°N。当副高减弱东退后,南亚高压北抬,高空急流北退,陕北北部上空辐散作用减弱,不利于降水发展。
2.3 中低层低值系统
11日20时,700 hPa有一支20 m/s的偏东风急流沿副高592 dagpm线南侧由东海经浙江沿长江向西移动到达湖北,在湖北折向北行,在陕西北部形成了西南气流,这条急流在向西向北移动中风速逐渐减小,到达陕西的风速仅6 m/s。西南气流与冷涡底部的西北气流在陕北上游地区(额济纳旗和拐子湖)形成东北—西南向切变。
850 hPa上的切变线较700 hPa位置略偏东(位于拐子湖与东胜之间),切变线两侧湿度差异较大,温度差异并不显著。
地面图上,陕北处于蒙古高压和副热带高压之间,风场有明显的气旋性切变辐合,形成干线。干线两侧无明显温度差异,地面温度为20~23 ℃,但露点温度却相差12 ℃。辐合线北侧露点温度是0~5 ℃,南侧露点温度高达19~20 ℃,干湿差异大,这种差异不仅与天气系统有关,也与不同的下垫面性质有关。干区一侧为毛乌素沙漠,热容量小,露点温度低,湿区一侧为黄土高原山区,黄绵土质,热容量较大,露点温度高,易形成地形性露点锋。陕西北部长城沿线以南均处于干线南侧的暖湿区,干线过境极易触发暴雨天气。
根据11—16日的平均风场(图3)可以看出:700 hPa西南风急流与850 hPa南风气流叠加,形成深厚的水汽通道,在水平方向与冷涡底部的偏北气流在40°N附近形成辐合场,在垂直方向上与高空急流南侧的辐散场形成耦合,有利于暴雨区水汽的辐合抬升。低层切变线和地面干线过境,触发了暴雨和大暴雨天气,降水出现在切变线暖区一侧。
图3 2016-08-11T20—16T20 200 hPa高空急流(等值线)和700 hPa风场(矢量)平均图
3 不稳定能量
3.1 θse
θse随高度的变化能够反应大气层结的稳定程度,θse随高度减小,说明层结具有对流性不稳定[7-8]。用 NCEP1°×1°间隔6 h再分析资料做38°N、110°E处的θse时间垂直剖面图(图4),可以看到高能区主要在800 hPa以下,θse大于80 ℃,800~700 hPaθse梯度最大,为能量锋区的位置,500~650 hPa是θse低值区。500~850 hPa的Δθse<-10 ℃。随着时间推移,低层高值区能级加大,低值区能级减少,高度降低,说明有中层冷空气的侵入使得层结变得更加不稳定,15日08时能量梯度达到最大。θse高能区分别有4个峰值,对应冷空气的4次活动,分别产生了强降水。
图4 2016-08-11T20—16T08沿38°N、110°E θse时间垂直剖面图(单位为℃)
3.2 对流有效位能
对流有效位能CAPE从理论上反映出不稳定能量可转化为对流上升运动可能发展的最大强度[9]。这次连续大暴雨天气与CAPE有很好的对应关系。从CAPE沿110°E随时间的变化(图5a)可知,大暴雨期间,CAPE出现4次高峰值,分别是:12日02时—14时,CAPE最大值位于39°N,达到600 J/kg,对应神木乔岔滩2 h降雨量为98 mm;13日08时—20时,CAPE最大值位于38°N,达到800 J/kg,对应绥德韭园2 h降雨量为83.4 mm;14日14时—15日02时,CAPE最大达1 100 J/kg,大值区位于37.5°N~39°N,最大降水量是榆阳区小纪汗,4 h降雨量为129.6 mm;15日14时—16日02时,CAPE大值区位于36°N ~37°N,CAPE最大达1 000 J/kg,吴堡县3 h降雨量为124.6 mm。
从大暴雨时段CAPE的时间演变来看,降水出现在CAPE值由小到大增加时段,CAPE值达到600 J/kg时,地面有较大的降水量,当增大到1 000 J/kg以上时,地面产生了100 mm以上的大暴雨,而且暴雨范围也增大。说明较大的不稳定能量对陕北暴雨的量级和范围贡献显著。CAPE峰值呈两高两低波动变化与850 hPa的辐合位置非常一致。图5a中,11—16日850 hPa一直有辐合线位于38°N~40°N,而700 hPa辐合区位于40°N~41°N,大暴雨落区与850 hPa的辐合线相对应,出现在辐合区南侧。与地面降水对比可知,在这次连续对流性大暴雨中,CAPE高能舌的位置与暴雨中心对应的更好,CAPE的数值与偏南风速成正比,偏南风越大,CAPE越大。风场辐合中心也是CAPE的大值中心(图5b、图5c)。中低层较大的偏南气流和强辐合系统是不稳定能量的提供者。
(粗实线为辐合线,圆圈为辐合区)图5 2016-08-11T20—16T08CAPE(a单位为J/kg)、700 hPa和850 hPa流场(b、c)
CAPE大值区与前面分析的θse能量锋区和大降水的出现时段有很好的对应关系,由NCEP分析数据可以看出,θse峰值与CAPE峰值基本一致。15日08—14时,θse梯度最大,CAPE也达到1 200 J/kg,当日夜间吴堡县出现73.5 mm/h的强降水,说明冷空气的侵入是造成强降水的重要因素,θse对冷空气活动更加敏感。
4 水汽条件和垂直运动
通过NCEP1°×1°间隔6 h再分析资料对陕北北部大暴雨期间水汽输送、水汽通量辐合和垂直运动进行分析。
4.1 水汽的水平输送和辐合
11日08时,850 hPa风场和t-td分布表明,水汽大值区从东海沿长江流域向西输送到达陕西秦岭南部后,折向北行到达陕北南部的延安地区,延安t-td=1 ℃。陕北地区700 hPat-td<3 ℃,500 hPa及以上t-td>10 ℃。陕北上空层结分布属于上干下湿的不稳定层结。20时,500 hPa天气图上(图略),588 dagpm线较前期略有北抬,陕北上空湿层增厚到500 hPa,特别是榆林以北增湿更为显著,位于榆林北部的东胜站t-td达到1 ℃;700 hPa从南海到陕西北部的偏南气流加强,延安t-td由08时的3 ℃减小到2 ℃,空气进一步趋于饱和,陕西北部形成水汽通量散度小于-6×10-7g/(cm2·hPa·s)的辐合中心,延安与东胜之间形成西南风与东南风之间的暖式切变。850 hPa东胜与包头之间形成西南风与北风之间的冷式切变,两站之间td相差8 ℃,说明北路有冷空气从低层侵入。11日夜间副高南撤,850 hPa东胜与包头之间的切变线南压,北路冷空气进一步南下,触发了榆林北部的强对流暴雨,以府谷县哈镇为中心有4个乡镇12 h雨量大于50 mm,哈镇最大达到69.8 mm。
12日08时,榆林上空低层到500 hPa仍为湿层,且湿度有所增大。850 hPa到500 hPat-td<2 ℃,接近饱和,850 hPa切变线位于东胜与延安之间。由于白天副高增强,而冷空气持续南下,所以850 hPa辐合增强,降水量增大,降水大值区南移到神木县的乔岔滩镇,该镇雨量达到110 mm,大于50 mm的雨量站增加到5个乡镇。12日20时—13日08时,副高纬向型加大,850 hPa水汽供应减弱,陕北北部整层t-td增大,水汽饱和度降低,所以降水略有减弱。
13日08时—20时,由于贝湖附近的两个冷涡稳定维持在50°N,中纬度为纬向气流,副高呈纬向型分布,588 dagpm线北侧位于39°N,西侧位于100°E,榆林上空为西南风。700 hPa榆林上空形成西北风与西南风的辐合区,而辐合层最强位于850 hPa,辐合区位于榆林东部,在绥德县韭园镇形成暴雨中心,6个乡镇出现降雨量大于50 mm以上的暴雨,韭园降雨量最大为83.4 mm。13日20时—14日08时,榆林上空近地面至500 hPa仍为湿层,但700 hPa和850 hPa辐合减弱,因此未出现大暴雨。
14日08时,副高588 dagpm线南退到38°N,仍维持纬向型环流,湿区仍位于588 dagpm线外围。700 hPa东胜与延安之间再次形成切变,切变线两侧均为高湿区。850 hPa东胜与延安之间形成了东北风与东南风之间的切变,同时这支东南风输送了来自黄海的水汽。陕北的水汽通道有黄海、东海、南海和孟加拉湾四条。其中:孟加拉湾的水汽沿青藏高原东侧和副高外围的西南气流输送到陕北;东海和南海的水汽通过热带偏东风先向北输送到副高南侧后,再沿副高外围到达陕北;黄海的水汽是直接通过低层的偏东气流输送到陕北。由于水汽输送通道的增加,降水量也会相应增大,14日08时—20时,榆林东部的佳县坑镇出现73.5 mm的暴雨,并有20个乡镇降水量大于50 mm。14日20时,地面西南倒槽向北发展,榆林附近地面辐合加强,湿层较厚,高层副高南退,贝湖西侧冷空气南下。700 hPa切变线东移,触发不稳定能量在榆林再次暴发,榆阳区小纪汗降水量达161.3 mm,同时有3个乡镇降水量大于100 mm,26个乡镇降水量大于50 mm。
15日08时,588 dagpm线南退到36°N,北路继续有冷空气南下,700 hPa和850 hPa切变线仍然位于东胜与延安之间的榆林上空。神木县乔岔滩镇再降暴雨,降水量达到52.8 mm。15日20时,副高588 dagpm线北侧再次南退到35°N,东侧东退到109°E,副高的快速东南退和贝湖双冷涡南下,以及东路回流冷空气的影响,使得中纬度环流形势从纬向型转为径向型。陕北延安上空500 hPa由西南风转为偏北风,但湿度仍为近饱和状态,t-td为1 ℃,湿区位于延安到太原一线。700 hPa延安到东胜之间仍有西南风与东北风之间的切变线存在,且切变线南侧是湿区,北侧是干区。850 hPa延安与太原之间有东南风与东风之间的暖式切变,切变线两侧均是高湿区。在700 hPa切变线和850 hPa切变线的共同影响下,吴堡县出现155.1 mm的大暴雨,同时还有8个乡镇雨量大于50 mm。
上述分析可知,这次持续对流性大暴雨的水汽辐合区主要是850 hPa的切变辐合,水汽辐合从11日20时开始增强,其中15日20时和16日20时均有峰值出现(图6),与之相对应地面出现超过150 mm的大暴雨。对比水汽通量辐合的位置和强度,与大暴雨的落区有较好的对应关系。850 hPa辐合中心的位置更能反应大暴雨的落区,大暴雨容易出现在辐合中心移动的下游暖区一侧。
(阴影部分为辐合区,粗圆圈为暴雨区)图6 2016-08-15T20 850 hPa水汽通量散度(a)和沿110°E水汽通量散度垂直剖面图(b);2016-08-16T20850 hPa水汽通量散度(c)和沿110°E水汽通量散度垂直剖面图(d)(单位为10-7g/(cm2·hPa·s)
4.2 相对湿度和比湿
在沿110°E所做的相对湿度时间垂直剖面图上,大暴雨初期,38°N ~40°N相对湿度高值区(>80%)有两层,一层位于800~600 hPa,另一层位于300~200 hPa,低层的水汽来自海洋的输送,高层水汽是西北气流输送[6],大暴雨期间相对湿度有强弱变化,反应了暴雨区受冷暖空气的交替影响,暴雨出现间歇。14日08时起,相对湿度显著增强,与前述850 hPa水汽通量增大有关,对应榆林北部区县暴雨范围增大,强度增强,出现3站大暴雨。15日14时,相对湿度出现明显的小值区,与副高南退,北路冷空气活动加强有关,15日20时,高湿带南移到37°N ~38°N,吴堡出现大暴雨。
再分析相对湿度随时间的演变特征,沿39°N,110°E做相对湿度时间剖面图(图7a),相对湿度有4个峰值,与θse及CAPE值的峰值一致,大暴雨出现在峰值出现之后。吴堡县(37°31'N,110°43'E)单站局地大暴雨对应相对湿度大值输送带,700 hPa相对湿度与风场叠加图显示(图7b),偏南大风带具有输送水汽的特征,在吴堡北侧与东北风形成较强辐合,它的范围比较狭窄,所以产生的雨区并不大,卫星云图几乎无反映,但是雨量很大,主要是小尺度强烈的辐合和上升运动造成的。
(黑色部分为相对湿度>80%的区域)图7 2016-08-11T20—16T20 沿38°N,110°E相对湿度垂直剖面图(a)和2016-08-16T02 700 hPa相对湿度与风场叠加图(b)
从水汽通量散度与相对湿度分布对比分析来看,相对湿度大值区主要位于700~500 hPa,而水汽通量辐合大值区位于850 hPa,水汽通量辐合尺度更小,把这两者结合起来应用,对中小尺度暴雨预报更具有指示意义。
11日20时,850 hPa比湿以40°N为界,北侧是干区,比湿小于8 g/kg,38°N~40°N是比湿梯度最大的区域,40°N以南的陕北北部是比湿大值区,比湿达14 g/kg,干湿界线非常清楚。从北侧干区有冷空气向南侵入,暖湿区一侧极易出现大降水。12日08时,暖湿气流加强,陕北湿区北移,其比湿增大到15 g/kg,降水也相应增大。12日20时湿区南退到38°N以南,陕北主要降水区也南移到榆林南部。14日08时,湿区再次北抬到40°N,而且湿区北侧的湿度梯度增大,说明冷暖空气的交绥更强,且集中到陕北北部。湿区大值区位于陕北北部偏东地区,导致该地区暴雨区扩大,14日08时—20时有20个区域站降雨量大于50 mm。14日20时,该地区比湿增大到17 g/kg。850 hPa较大的比湿梯度和暖区一侧较大的比湿区有利于形成大暴雨。榆阳区小纪汗12 h降雨量达到161.3 mm,成为本次过程单日最大降水量,在卫星云图上表现为切变线云系上生成的中尺度暴雨云团,水平尺度为250 km,中心亮温小于-69 ℃。15日20时,黄河以东比湿梯度增大,有东路回流冷空气影响暴雨区。当日夜间吴堡县12 h降雨量达到155.1 mm,小时最大降水量为73.5 mm。卫星云图上表现为-35 ℃中低云区,水平尺度为10 km。但雷达回波图上回波强度较强,16日04:03,吴堡县形成强降水回波,回波最大强度达到55 dBz。回波强度大于45 dBz的水平尺度为15 km,形状近似成圆形,内部密实,边界整齐,反射率梯度较大(图略);大于45 dBz的强回波高度位于3~5 km。低层径向入流风速达12 m/s,辐合高度达到8 km,其上部为辐散层,径向出流风速大于15 m/s。04:52辐合减弱,降水也减小。
根据雷达回波特征分析,暴雨云团内部深厚的辐合是暴雨形成和维持的机制。低空急流不仅提供了暴雨所需的水汽来源,也触发了暴雨云团的形成,云团内部强辐合对应强的上升气流,云团内部中低层持续的辐合与风暴顶的辐散,形成了暴雨的自循环系统,使得降水得以维持较长时间。
4.3 垂直运动和水汽的垂直输送
连续大暴雨期间的垂直运动以14日20时为界,11日20时—14日08时,垂直运动的量级为(-0.2~-0.5)×10-2hPa/s,上升运动中心位于700 hPa,上升运动传输的湿层厚度在800~300 hPa。14日20时起,垂直运动明显增大到-1.2×10-2hPa/s,上升运动的高度达到200 hPa,上升运动中心由之前的700 hPa上升至600 hPa,同时存在-10×10-7g/(cm2·hPa·s)水平辐合,湿层从900 hPa发展到100 hPa,整个对流层均为湿层。
强烈的垂直运动增加了水汽的垂直输送(图8),有利于形成极端降水,如榆阳区小纪汗14日夜间3 h降水量为129.6 mm,16日凌晨吴堡县小时降水量为73.5 mm,均突破当地历史极值。
(阴影部分为上升运动区)图8 2016-08-14T20(a)和2016-08-16T02(b)沿110°E垂直运动图剖面图(单位为10-2 hPa/s)
4.4 大气的可降水量
根据NCEP资料计算大气整层可降水量。可知,38°N~39°N的降水区集中在12日20时—16日08时,15日08时之后,降水区明显南移。大气可降水量的时间空间分布与实际降水相比,降水区的位置和趋势基本符合实际情况。最大可降水量为50 mm,远低于实际降水量,说明在降水发生后有更多的水汽补充才形成了大暴雨,而且降水中存在着正向补偿机制,使得降水过程得以维持并产生更多的降水,这与其它文献的结论相似[6]。
4.5 大暴雨期间水汽供应特征
从对流性大暴雨期间各物理量变化(表1)可知,8月11—16日大暴雨过程可分为触发、维持、增强三个阶段。这三个阶段的水汽供应各有特点:触发阶段,11日20时—12日20时,水汽水平辐合较强,湿层较薄,干线过境触发上升运动,形成了局地暴雨天气,且雨量较大;维持阶段,12日20时—14日08时,水汽水平辐合和上升运动量级减小,但是湿层增厚,且整层均为辐合和上升运动区,所以暴雨天气维持,但雨量不是很大;增强阶段,14日08时—16日08时,冷空气东路侵入,加强了暴雨区的水汽辐合和抬升作用,暴雨区水汽水平辐合再次增强,而且上升运动也明显增大,大气可降水量和比湿都是暴雨期间最大值,更容易形成大暴雨。
6 结论和讨论
(1)强盛的西太平洋副热带高压与贝湖双冷涡长时间对峙,形成稳定的长波系统,高空急流和高空锋区位于40°N,冷暖气流的交汇区位于陕西北部榆林市,为该地区出现连续对流性大暴雨提供了有利的环流背景。
(2)连续大暴雨期间θse和CAPE值有4个峰值对应地面3次出现日降水量100 mm以上的大暴雨和1次日降水量为83.4 mm的暴雨,大暴雨出现在CAPE最大值时段和θse的增加时段,位于θse的锋区和CAPE高能舌的顶端,θse对冷空气活动更加敏感,CAPE大于1 000 J/kg对大暴雨有预报指示意义。
表1 2016-08-14—16延安对流性大暴雨期间各物理量及降水量变化
(3)大暴雨的水汽有孟加拉湾、南海、东海、黄海4条通道,分别通过高原南支槽和副高外围环流及850 hPa偏东风输送到陕北。
(4)连续大暴雨的水汽特征分为触发、维持和增强3个阶段,这三个阶段均有850 hPa的水汽辐合。不同之处是:触发阶段的水汽水平辐合较强,湿层较薄,干线过境触发上升运动,形成了局地暴雨天气;维持阶段的水汽水平辐合和上升运动量级较小,但是湿层增厚,且整层均为辐合和上升运动区,所以暴雨天气维持,但雨量不是很大;增强阶段的水汽水平辐合再次增强,而且上升运动也明显增大,加强了暴雨区的水汽辐合和抬升作用,大气可降水量和比湿都是暴雨期间最大值,更容易形成大暴雨。
(5)卫星云图分析表明,高空槽云系上生成不同尺度的暴雨云团,表现为地面降水分布的不均匀性。暴雨增强阶段,切变线云系上形成中尺度暴雨云团,云顶壳温小于<-69 ℃,水平尺度250 km,边界整齐,亮温梯度大,属于MCS中-α系统,是连续大暴雨中最强的一次降水。小尺度的大暴雨在卫星云图上不能反映,但在雷达回波上有低层强辐合和高层强辐散,最大反射率因子达到55 dBz。低层持续的辐合与风暴顶的辐散形成了大暴雨的自循环系统。
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