2017年6月拉萨两次暴雨预报偏差分析
2018-07-14旦增卓嘎卓玛
旦增卓嘎 卓玛
(西藏自治区气象台,西藏 拉萨 850000)
在西藏夏季夜雨频繁是高原雨季主要天气特征,但根据历史资料夜间出现短时强降水的天气机率比较低,而这样的强降水天气具有强度大、突发性强以及局地性强的特征。这样的强降水天气给我们预报工作带来了很大的难度,因此文章将从环流场、数值预报、卫星云图等方面进行分析,总结一些拉萨单站暴雨预报时的主要关注点和产生的原因,并找出预报偏差的原因。
1 实况和预报
实况:第一次是2017年6月20日拉萨站日降水量为44.9毫米,创历史日降水量新高(历史极大值1969年7月28日 41.6毫米);19日22时开始降雨至20日08时结束。第二次是 2017年6月22日拉萨站日降水量为50.5毫米,再次刷新日降水量历史新高(历史极大值2017年6月20日 44.9毫米)。21日22时开始降雨至22日08时结束。
表1 2017年6月19日至6月22日拉萨降水量预报表
QPF 12小时预报:19日20时至20日08时拉萨市区报了5-10毫米降雨量;而21日20时至22日08时拉萨市区报了0.1-5毫米降雨量;从实际降水情况来看19日20时至20日08时拉萨市区出现了21-45毫米的大到暴雨;而21日20时至22日08时拉萨市区出现了20-51毫米的大到暴雨(图1)。
从全区闪电密度来看:19日12时至20日20时闪电集中出现在山南地区偏南,拉萨市的西侧和南侧比较集中,并且闪电密度强拉萨北侧也出现较多;21日20时至22日02时闪电集中出现在拉萨市区东侧和东南侧,并且闪电密度强;因此从以上的降水实况上看跟当时的预报有很大的偏差。下面从各层次的环流、地面、中尺度分析、数值预报、Tlog-p图、水汽和云图等资料进行分析找出预报偏差的原因。
2 环流分析
2017年6月19日08时,从高空500百帕上看该区处在一个低压槽中,拉萨受切变线影响,切变线在拉萨西南侧,有较强的西南暖湿气流输送,12小时后切变线明显北抬加强。700百帕上19日20时,拉萨附近有明显的低压切变线和气旋中心,同时地面图上也可看出拉萨处在地面低压中心之中。从地面到700百帕再到500百帕19日20时拉萨在一个很深厚的较强的气旋之中(图2)。
图1 QPF 12小时降水预报
2017年6月21日08时,从高空500百帕看该区处在高压脊底部的切变线之中,切变线在拉萨的西北侧,北部冷空气很强,西南暖湿气流不明显,12小时后随着该区北部高压脊的加强,切变线明显南压东移。700百帕上21日20时,拉萨处在低压切变线之中,但是在同时次的地面图上拉萨周边都是地面冷高压为主,冷性高压在底层更容易形成逆温层,因此从地面700百帕再到500百帕21日20时拉萨处在一个不稳定的层结之中更容易产生对流天气(图3)。
图2 2017年6月19日百帕图
3 中尺度和地面三线分析
从中尺度分析上看:19日08时高空急流位置偏北,拉萨周边有明显的显著湿区,500百帕切变线位置偏南,地面24小时零变压线刚好处在拉萨;而21日08时高空急流偏北,我区处在显著湿区,500百帕切变线位置偏北,地面24小时主要是以负变压为主,拉萨西北侧有明显的温度脊。
图3 2017年6月21日百帕图
地面三线可以看出:拉萨两次暴雨天气出现时有一个共同的特征是;暴雨出现的前六个小时时露点温度明显上升,气温明显下降。
4 数值预报
德国24小时降水预报。18日20时报19日20时到20日20时拉萨最大降水报了10毫米以内,19日20时报 19日20时到20日20时拉萨南边最大降水报了20毫米左右,但这时19日20时至20日20时的24小时预报已经发完。21日20时报 21日20时到22日20时拉萨最大降水报了8毫米以内,日本24小时降水预报拉萨北边最大降水报了10毫米以内,这时21日20时至22日20时的24小时预报已经发完。EC细网格21日08时报 21日20时到22日08时拉萨没有报10毫米以上降水。因此出现两次暴雨时各家数值预报在发布预报时都没有报中雨以上的降水量级,再说现在做天气预报时预报员非常依赖各家的数值预报,所以两次暴雨预报出现了预报偏差,这是预报偏差的原因之一(图4)。
5 Tlog-p图上的表现
6月19日08时 Tlog-p图上表现不是很明显cape值才10.8,最大上升速度4.6,0度层位势高度没有。到19日20时表现较明显,400-300百帕有逆温层存在,500-300百帕上有对流不稳定层结,并且底层风向由08时东风转成西南风,cape值也上升到231,最大上升速度变为21,5,0度层位势高度变到5820。6月21日08时Tlog-p图上表现也是不明显,到21日20时表现明显,由于400百帕以上没有资料,但是500百帕附近有明显的逆温层存在,500-400百帕上有对流不稳定层结,cape值从0上升到200,最大上升速度也是从0上升到20,0度层位势高度变到5946。从Tlog-p图上表现很明显时是晚上20时,这时24小时预报已发完,因此出现了预报上的偏差(图5)。
6 云图和水汽
从云图上看:6月19日14时拉萨西侧有一些对流云团和高云较多,并且南部印度低压云系很强,由于拉萨下午强烈的阳光使云团很容易对流增强,到了晚上22时对流云团的加强和南部印度低压云系的外围北上,23时拉萨周边及西侧的云团增强明显是密集而厚实的云团最强的云团刚好在拉萨周边。6月21日14时拉萨北边那曲至当雄一带有一些西风槽云系,拉萨周边没有很强的云团,南部印度也没有明显的低压云团北上,到晚上22时拉萨北边西风槽云系南压增强后拉萨刚好处在一个很强的对流云团之中,再加上日喀则西南侧有暖湿水汽北上,22日0时对流云团没有减弱消散而是一个密集而厚实的云团(图6)。
图4 外国24小时降水预报
图5 Tlog-p图
图6 云图与水汽图
从水汽图上看:6月19日20时从400百帕风场上看,影响拉萨的水汽是从日喀则南部的印度半岛输送,拉萨西南部有明显的西南暖湿气流。6月21日20时从400百帕风场上看,影响拉萨的水汽从拉萨西部输送,但是跟前面比西南暖湿气流没有19日20时那么明显,这次是北部冷空气非常明显。
7 小结
拉萨两次暴雨出现时从500百帕环流上看主要影响系统是切变线。切变线在拉萨附近南北摆动所引起的,19-20日的过程出现时是切变线从拉萨南侧北跳所引起的;而21-22日的过程出现时是切变线从拉萨北侧南压所引起的;19-20日拉萨有很强的西南暖湿气流输送,但21-22日拉萨北部冷空气很强暖湿不明显。
中尺度和地面三线上看两次暴雨出现时高空急流位置偏北,拉萨周边有明显的显著湿区,24小时负变压为主,暴雨出现的前6个小时时露点温度上升,气温下降。
从各家数值预报上看德国、日本和EC細网格24小時预报,发预报时能看到的24小时各家数值预报报的量级拉萨是10毫米以内,但临近暴雨即将出现时24小时各家数值预报的降水量级都报了10毫米以上,这是预报偏差的主要原因之一。
Tlog-P图上的表现两次暴雨出现时早上08时各要素(cape、最大上升速度、0度层位势高度等)的表现都不明显,但到了晚上20时各要素的表现都非常明显,晚上20时24小时预报中午已发完造成预报的偏差。
云图和水汽。6月19日拉萨出现暴雨的主要云系是拉萨西南测的对流云团和印度低压云系不断北上而造成的,从水汽图上看也是非常明显的拉萨西南部从印度半岛的暖湿水汽输送来的;6月21日拉萨出现暴雨的主要云系是拉萨北边的西风槽云系南下和日喀则西南侧暖湿水汽北上而造成的,从水汽图上看有一股弱的水汽从拉萨西部输送,但是北部冷空气势力很强。