2016年8月16—18日巴彦淖尔市局地大暴雨诊断分析
2018-11-24孙尚瑜
孙尚瑜
摘要 利用MICAPS常规气象资料及多普勒雷达资料对2016年8月16—18日巴彦淖尔市南部大暴雨过程进行分析。结果表明,此次暴雨天气是200 hPa高空急流入口区右侧辐散、700 hPa低空急流出口区左侧辐合、500 hPa副热带高压外围短波槽东移和700 hPa暖湿切变共同作用下产生,高层辐散、低层辐合垂直叠置与700 hPa暖式切变区和地面河套气旋顶部暖切变区交绥,是造成此次暴雨的主要原因。暴雨出现在高空急流入口区右侧、低空急流出口区左侧,各物理量发展演变与暴雨均有较好对应。
关键词 高低空急流;暴雨落区;形成机理;内蒙古巴彦淖尔;2016年8月16—18日
中图分类号 P458.1+21.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2018)10-0234-01
1 天气实况
2016年8月16日午后至18日巴彦淖尔市自西向东普降中到大雨,磴口县南部、乌拉特前旗南部出现大到暴雨,局地大暴雨。全市有18个雨情点降水量>50 mm,6个雨情点降水量>100 mm,最大降水中心位于磴口巴镇葡萄基地,降水量为164.2 mm。此次降雨过程分为2个阶段,16日15:00至17日8:00全市出现小到中雨,局地大到暴雨,磴口县南部出现大暴雨,强降雨主要集中在17日0:00—4:00,最大小时雨强为52.7 mm,出现在磴口巴镇葡萄基地;17日15:00至18日8:00全市出现小到中雨,乌拉特前旗南部出现大到暴雨,强降水主要集中在19:00—22:00,最大小时雨强54.7 mm,出现在乌拉特前旗先锋镇。
2 环流形势
2.1 天气系统
此次暴雨类似于“两槽一脊”流场形势,暴雨发生前期,巴彦淖尔市为持续高温晴热天气。降水为暖区内降水,200 hPa有暖平流,700、850 hPa均有暖舌伸向套区。第一阶段强降水在16日20:00至17日8:00,高空浅槽东移加强,700 hPa“人”字形切变区东移北上,在850 hPa低涡环流与地面河套气旋略东移过程中,700 hPa“人”字形切变区与850 hPa低涡切变区垂直叠置,对应强降水云团位置;17日0:00后,切变区移至巴彦淖尔市南部,触发不稳定能量,产生强降水。17日20:00,500 hPa巴彦淖尔市仍受副高外围浅槽影响,700 hPa“人”字形切变区加强并移至巴彥淖尔市东部,850 hPa巴彦淖尔市位于低涡环流顶部。18日8:00,500 hPa浅槽加强,贝加尔湖冷涡底部冷空气侵入巴彦淖尔市,700 hPa“人”字形切变区移至呼和浩特一带,巴彦淖尔市受西北气流控制,辐合云带东移,巴彦淖尔市降水结束。
第二阶段强降水产生于500 hPa浅槽东移加强过程中,与东移700 hPa“人”字形切变、850 hPa低涡、地面河套气旋垂直叠置时产生。500 hPa系统移速较快,700 hPa次之,850 hPa、地面系统维持少动。当500、700 hPa系统垂直叠置后,槽前正涡度平流叠加,触发庞大的低层系统辐合抬升,垂直上升运动加强,再次产生强降水。
2.2 高低空急流
16日20:00 200、700 hPa高低空存在急流,暴雨区出现在200 hPa高空急流入口区右侧,700 hPa偏南低空急流出口区左侧。高空急流加强和动量下传,促使低空急流建立和维持,高低空急流适宜配置产生动力场耦合作用,为大暴雨的发生发展提供了动力条件[1]。
3 雷达回波分析
16日15:00,混合性降水回波从巴彦淖尔市西南部向东北方向推进;16日23:00后,磴口回波明显增强。17日0:21,磴口本站回波达50~55 dBZ,1:00—2:00磴口葡萄基地1 h降水量为52.7 mm,达暴雨标准。17日1:00左右磴口低层为偏东风,风向随高度顺转,高层变为偏西风,低层为暖平流,暖湿空气汇集。磴口西北方向正负速度呈“L”型,锋面系统朝磴口移动,磴口处于锋前上升气流区,存在上升运动。磴口上空及上游均有明显垂直累计液态水,降水云系向磴口移动且维持时间长。以上条件均有利于暴雨天气的发生[2]。
4 物理量场
4.1 涡度场
16日8:00,100~700 hPa巴彦淖尔市均为负涡度场,850 hPa为正涡度场,高层强烈辐散、低层辐合。16日20:00, 850 hPa涡度中心值由0增大至8×10-5/s位于巴彦淖尔市西南部,200 hPa负涡度中心东移北抬,由-62×10-5/s增大至 -82×10-5/s,各层正(负)涡度中心值增大与移动促进地面低压系统加强与移动,有利于暴雨产生[3]。
4.2 垂直速度场
16日20:00,巴彦淖尔市有较强垂直上升运动中心,500 hPa及以上均为负速度,200、500 hPa垂直速度分别为 -0.15×10-3、-0.4×10-3 hPa/s,中心均位于巴彦淖尔市西南部,垂直叠置较好,因而西南部雨量较大。
4.3 水汽通量
16日20:00 700、850 hPa水汽通量大值区位于巴彦淖尔市西南部,中心值分别为7、6 g/(s·hPa·cm),各层水汽通量均为正值,水汽条件较好。
4.4 能量场
此次暴雨过程中,500、700、850 hPa均有从青藏高原(热源)伸向巴彦淖尔市高能舌,高能舌边缘等值线密集,梯度较大,属典型能量锋,说明巴彦淖尔市西南部具备深厚暖湿气层,潜在不稳定能量较大,遇适当触发条件即可释放,触发暴雨产生,此次暴雨发生在能量锋附近暖区一侧[4]。
5 服务情况
受此次强降水影响,磴口县、乌拉特后旗、乌拉特前旗境内沿山地区出现不同程度山洪,磴口县、乌拉特前旗出现城市内涝和农田渍涝,大面积农作物受灾,葵花、玉米倒伏严重,共造成直接经济损失1 350万元。针对此次天气过程,巴彦淖尔市气象局提前1 d发布《降水重要天气报告》,报送政府及有关部门,并通过电视、电台、短信、微信、网络等各种渠道向公众发布;16日上午市气象局组织12个相关单位召开“人工影响天气及气象灾害防御部门联席会议”和“降水天气信息发布会”,共同联席研判降水对防洪防汛、农牧林业和社会生产生活等影响;16:30启动《巴彦淖尔市气象局Ⅳ级气象灾害应急预案》,市气象台向防汛办及时通报雨情,发布暴雨、山洪预警及各类气象信息。
6 参考文献
[1] 孙淑清,周玉淑.近年来我国暴雨中尺度动力分析的研究进展[J].大气科学,2007,31(6):1171-1188.
[2] 林毅,刘铭,刘爱鸣.高低空急流在闽西北大暴雨过程中的作用及数值模拟[J].气象科学,2006,26(4):449-455.
[3] 郭大梅,许新田,刘勇,等.陕西中南部一次突发性大暴雨过程分析[J].气象,2008,34(9):40-46.
[4] 谷秀杰,牛淑贞,介玉娥,等.2007年8月2日郑州大暴雨过程分析[J].气象与环境科学,2010,33(2):53-58.