邯郸市一次秋季连阴雨的大气环流特征分析
2019-02-12董凯凯张治齐
董凯凯 张治齐
摘要:本文利用NCEP资料、MICAPS常规性观测资料以及天气学原理,分析本次邯郸连阴雨过程的大气环流特征,可以得出以下结论:造成此次连阴雨的为持续的短波槽活动,配合低层切变线和副高位置变化是造成连阴雨的原因,副热带高压偏西偏北,使得横槽转竖减缓,横槽分裂的短波槽持续与副高外围暖湿空气交汇,横槽转竖对于连阴雨的结束有着重要的意义。许多学者也对此做了研究,孙兆渤等人认为500hPa高度场上,东亚大槽槽后偏北气流引导北方冷空气南下,副热带高压西侧偏南气流引导南方暖空气北上,冷、暖空气在华北地区交汇,易形成连阴雨天气[1];方建刚等认为,2003年陕西秋季连阴雨的环流条件为500hPa欧亚环流形势相对稳定[2]。
关键词:连阴雨;副热带高压;横槽转竖;邯郸
中图分类号:X16 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2019)12-0-02
Abstract:This paper uses NCEP data, MICAPS conventional observation data and the principle of meteorology to analyze the atmospheric circulation characteristics of this Qilian rain process.The following conclusions can be drawn:the continuous rainy event is continuous short-wave trough activity,combined with low-level shear The change of line and sub-high position is the cause of continuous rain.The subtropical high is westward to the north,causing the horizontal trough to slow down.The short-wave trough of the transverse trough splits continuously meets the warm and humid air around the subtropical high,and the horizontal trough turns to the end of the continuous rain. It has important significance.Many scholars have also studied this.Sun Zhaoxuan and others believe that the 500hPa height field,the northerly airflow behind the East Asian trough guides the northern cold air southward,and the southerly subtropical high-pressure west side southerly airflow guides the southern warm air north,cold and warm air .The intersection of North China is easy to form a continuous rainy weather[1];Fang Jiangang and others believe that the circulation conditions of the rainy and rainy season in Shaanxi in 2003 were relatively stable in the 500hPa Eurasian circulation[2].
Key words:Continuous rain;Subtropical high pressure;Horizontal trough turn vertical;Handan
1 降水實况
一般连阴雨的标准为连续3~5d出现降水、日降水量≥0.1mm、日照时间≤2h,2017年10月7日—10日邯郸市出现的连阴雨过程,过程平均降水量为17.8mm,日平均降水量4.5mm。降水区主要集中在中东部地区,其中东北部降水量最大,南部较小。过程分为两个阶段,第一阶段为7日—8日,这期间的降水为副高北抬,短波槽活跃,不断有小股冷空气扰动。第二阶段为9日—10日,副高南退过程中,横槽下摆,冷暖空气交汇。
2 环流概况
一般河北南部发生秋季连阴雨,主要有两种环流背景:一是南支急流建立,东亚低纬度的南支低槽和西南气流活跃;二是副热带高压位置偏西偏北,脊线在25°N以北,副高西北侧的西南气流与短波槽冷空气交绥。这次过程属于第二种类型。
本次过程前期乌拉尔山高脊不断发展,使得东亚大槽在贝湖形成低涡,亚洲中高纬属纬向环流。副热带高压584线位于华北南部,邯郸处槽后西北气流控制。7日,500hPa乌拉尔山高脊向西南-东北方向发展,成为阻塞高压,脊前冷空气向东南扩散,横槽发展,在新疆北部形成新的低涡,邯郸处高空槽前西南暖湿气流控制;700hPa和850hPa上有辐合线,850hPa更为明显且位置偏北;8日,500hPa乌拉尔山高脊向南发展,横槽加强南下发展为低涡[3];与此同时,副高脊线北抬,呈带状分布,邯郸处于副高外围西南暖湿气流控制,横槽前部不断有小股冷空气南下,冷暖空气在华北地区汇合,700和850hPa上辐合线在20时前后影响邯郸。9日,500hPa横槽继续南压,出现下摆趋势,此时副热带高压继续北抬,700hPa上偏南气流加强,湿度加大;500hPa横槽在20时开始下摆,副高南退,700hPa上风速加大;850hPa切变线已过境,且湿度明显减小。
10日08时,位于新疆北部高脊减弱衰退,横槽转竖,低涡位于贝部附近,与此同时,115°E脊线南退至35°N附近,邯郸仍为槽前西南气流控制;700hPa湿区及切变线都位于山西地区;850hPa辐合及湿区维持在邯郸地区;10日20时,500hPa槽线移至河北地区,其后部携带的冷空气使副热带高压迅速南退,700hPa和850hPa上辐合线也相继过境邯郸地区,整层大气转为西北气流,连阴雨结束。
本次过程500hPa高度平均场(图1a),北脊位于35°N,西脊位于90°E,高压中心位于东海,邯郸处副高外围西南暖湿气流中。本次过程的500hPa高度场沿114.5°E的时间纬度剖面图(图1b),反映出在连阴雨期间短波槽和副高位置变化。可以看出持续的短波槽活动,配合低层切变线和副高位置变化是造成连阴雨的原因,在连阴雨期间,副热带高压偏西偏北,使得横槽转竖减缓,并使横槽分裂的短波槽持续与副高外围暖湿空气交汇,有利于连阴雨的持续。
200hPa高空西风急流中心频繁出现在东经100~130°E、北纬38~45°N的范围内(图2),并有大于55m/s的风速中心维持,高空西风急流使得邯郸始终处于急流右侧的高空辐散区,不仅有利于该地区对流层低值系统的生成,且起到使副高稳定的作用。
3 结论
(1)此次连阴雨过程的发生是不同尺度、不同性质的天气系统相互制约的结果。连阴雨期间,伴随乌拉尔山阻塞高压的建立、维持、崩溃,贝湖西侧横槽低涡分裂短波槽及转竖东移,成为此次连阴雨过程天气过程的主导系统。
(2)副热带高压在使横槽转竖减缓,并使横槽分裂的短波槽东移速度减慢,利于阴雨天气维持。同时副热带高压在南落的过程中,其西北侧源源不断的西南暖湿气流为连阴雨提供了充足的水汽。
(3)副高的位置偏西偏北,邯郸处于副高外围暖湿气流,配合新疆北部或贝湖西侧的横槽或低涡,产生连阴雨的可能性较大。580~584hPa高度之間附近过程降水大小和强度要大于其他地区,原因可能是因为冷空气和西南暖湿气流切变最为有利,位置偏北地区,冷空气强度大,但湿度条件、热力条件一般;位置偏南地区,冷空气影响较小。
参考文献
[1]孙兆渤,黄艳艳,倪东鸿.我国秋季连阴雨的气候特征及大气环流特征[J].大气科学学报,2016,39(4):480-489.
[2]方建刚,白爱娟,陶建玲,等.2003年陕西秋季连阴雨降水特点及环流条件分析[J].2005,应用气象学报,16(4):509-517.
[3]朱乾根,林锦瑞,寿绍文,等.天气学原理与方法[M].第3版.北京:气象出版社,2000.
收稿日期:2019-06-24
作者简介:董凯凯(1993-),男,汉族,本科学历,助理工程师,研究方向为天气预报以及天气学原理。