黔南州秋季暴雨气象特征简析
2020-06-21焦乘乘高红梅李璠王湘平王蒙蒙
焦乘乘 高红梅 李璠 王湘平 王蒙蒙
摘 要 在全球变暖的大环境下,暴雨趋多趋强,因此,研究秋季暴雨气候变化特征对于防御秋季暴雨灾害的作用较大。基于此,对黔南州气象观测站2010—2017年逐个暴雨天气过程个例进行分析。结果表明:黔南州秋季暴雨常出现不受冷锋影响占60%、受冷锋影响占30%、台风影响占10%三种情况。
关键词 秋季;暴雨;黔南州
中图分类号:P458.1+21 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.02.078
我国是暴雨多发的国家,暴雨灾害不仅会严重破坏基础设施,而且对人民群众的生命财产造成极大损坏和威胁,已成为我国经济可持续发展的重要制约因素之一[1]。因此,暴雨的研究一直是大气科学重要研究课题之一[2]。
暴雨形成的过程相当复杂,产生暴雨的主要物理条件是源源不断的水汽、强盛而持久的气流上升运动和大气层的不稳定。黔南州地处云贵高原东南部向广西丘陵过渡的斜坡地带、地势西北高,东南低,属典型的亚热带温暖温润的季风气候。随着在全球变暖的大环境下,暴雨趋多趋强,且不仅仅发生在夏季(6—8月),在秋季也有发生(9—10月),因此,研究秋季暴雨气候变化特征对于防御秋季暴雨灾害的作用较大。
目前,全国各地对各自地区暴雨气候特征分析多在夏季进行研究,但秋季暴雨气候特征分析较少,由于暴雨气候的地域差异明显,而且对于气候变化响应也不尽相同。基于此,利用黔南州2010—2017年秋季暴雨资料,研究该时段出现的暴雨天气受影响的天气系统作简要分析,希望通过本次研究,能对黔南州秋季暴雨天气的预报预警、影响评估及灾害防御提供科学依据。
1 资料与方法
1.1 资料来源
资料来源于黔南州气象局气象台2010—2017年气候整编资料分析暴雨气候背景,且资料完整,具有较好的代表性。因此,选取了黔南州2010—2017年秋季暴雨资料为代表,日界规定为8:00—8:00、20:00—20:00。
1.2 研究方法
1.2.1 暴雨等级划分标准
中国气象上规定,24 h降水量为50 mm或以上的雨称为“暴雨”。按其降水强度大小又分为3个等级,即24 h降水量为50.0~99.9 mm称“暴雨”;100~200 mm以下为“大暴雨”;200 mm以上称“特大暴雨”。单站暴雨指降水量≥50 mm,且小于100 mm。
1.2.2 暴雨過程选取标准
达到以下任一条件,均可作为暴雨过程:1)无大暴雨时,规定24 h有10个测站出现暴雨;2)有大暴雨时,规定1站大暴雨相当于3站暴雨,并最少有7站暴雨,以此类推;3)有特大暴雨时,规定1站特大暴雨相当于3站大暴雨,以此类推。
1.2.3 连续性暴雨选取标准
1)规定第一天达到暴雨过程标准;2)第二天有6站或以上暴雨;3)第三天有3站或3站以上暴雨;4)第四天可以只有1~2站暴雨;5)前3天满足时,第4天可以允许中断1天,当第5天需达到3站以上可以视为连续暴雨过程。
2 结果与分析
在2010—2017年,黔南州秋季暴雨数据统计共出现17次,且常出现不受冷锋影响占60%、受冷锋影响占30%、台风影响占10%三种情况,抽取其中具代表性个例3个类型(2015年9月19日、2016年9月9日、2016年10月19日),分别进行分析;从高低空形势场对不同个例的环流特征进行分析,希望对黔南州秋季暴雨的预报预警提供一定线索。
2.1 2015年9月19日无冷锋型暴雨天气个例
2015年9月19—20日,受高空槽和切变线共同影响,黔南州出现区域性暴雨天气过程,这次暴雨天气过程主要影响黔南州的西南部、东南部;共出现1个特大暴雨,5个大暴雨,25个暴雨,57个大雨;最大降水量为罗甸县沫阳239.7 mm。
2015年9月18—20日8:00 588线分布可以看出,588线逐渐南压,20日移出贵州。从500 hPa高空场上,可见588线位于贵州省北部,从18日8:00开始南压,到20日20:00移出黔南州。
将19日8:00与20日8:00海平面气压场进行对比,见图1,海平面气压没有显著变化,温度均在21 ℃左右,变化不明显,白天黔南州上空已存在地面辐合线,因此,没有冷空气活动。
从图2综合分析可得出:1)500 hPa,副高南压,高空槽东移影响贵州省,在槽前有上升运动;2)700 hPa,切变线从四川东北部、重庆西北处往东南方向移动,在20日凌晨移到黔南州上空,中层切变系统移速较快,同时水汽条件较好;3)850 hPa,暴雨出现前12 h,贵州中部出现切变线。低层切变线在高空槽引导下向东移移动,20日凌晨移出贵州省,水汽条件也比较好;4)地面,海平面气压分布可以得到无冷空气入侵,且黔南南部存在地面辐合线。
因此,由高低空配置可以看出,在19日8:00至20日8:00,黔南州位于高空槽前有强烈的上升运动且存在充足的水汽条件,有利于暴雨天气过程的形成。
2.2 2016年9月9日冷锋型暴雨天气个例
2016年9月9—10日,受高空槽、切变线及冷锋影响,黔南州出现区域性暴雨天气过程,这次暴雨天气过程影响黔南州的东南部;共有6个大暴雨,26个暴雨,54个大雨,最大降水量为荔波县茂兰140.9 mm。
从500 hPa高空场上,可见588线位于贵州省南部,从8日8:00到10日8:00南压,并移出黔南州。
将9日8:00与10日8:00海平面气压场进行对比,见图3,海平面气压从1 009 hPa上升至1 013 hPa,气压上升4 hPa,说明有冷空气南下影响黔南州。
从图4综合分析可得出:1)500 hPa,副高南压,高空槽东移影响贵州省,在槽前有上升运动;2)700 hPa,切变线从四川中部往东南方向移动,在9日20:00移到黔南州上空,中层切变系统移速较快,同时水汽条件较好;3)850 hPa,切变线位于贵州省中部,同时随着高空系统的东移南压,低层切变线也缓慢南压,10日凌晨移出贵州省,水汽条件也比较好;4)地面上有一股冷空气从四川盆地西北入侵。
由此可以看出,受冷锋、高空槽、切变线的共同影响,为黔南州形成暴雨天气过程提供了有利条件。
2.3 2016年10月19日台风型暴雨天气个例
2016年10月19—20日,受高空槽、台风倒槽、副高及弱冷空气共同影响,黔南州出现区域性暴雨天气过程,这次暴雨天气过程影响黔南州的东南部、西南部;共有6个大暴雨,80个暴雨,最大降水量为独山县上司174.4 mm。
台风“莎莉嘉”在太平洋生成,经菲律宾北部向西移至海南、万临市登陆,中心风速(45 m·s-1,960 hPa),
后向北到广西防城港登陆(25 m·s-1,985 hPa),登陆后逐渐减弱转变为强热带风暴。
从图5综合分析可得出:1)500 hPa,四川盆地上有一高空槽,在东经90°附近有一南支槽,台风随副高东侧向西北方向移动,但受南支槽阻挡,台风向西移动受阻,台风倒槽影响黔南南部一线;2)700 hPa和850 hPa,相同位置上都有较强对流活动位于南部一线,风力在16 m·s-1左右,水汽充足;3)地面上有弱冷空气从东北向黔南州移动。
由此可以看出,在台风倒槽、副高、弱冷空气等系统的共同影响下,为黔南州产生暴雨提供有利条件。
3 结论
通过上文分析可以得到3点结论:1)黔南州秋季暴雨主要有3种类型,分别是无冷锋型、冷锋型和台风型;2)无冷锋型暴雨主要是以高空槽和切变线共同影响配合形成,而冷锋型暴雨是由以高空槽、切变线和冷锋共同影响造成的暴雨天气,台风型暴雨则主要体现为台风倒槽、高空槽和副高及弱冷空气配合造成的暴雨天气;3)这三种天气系统造成的暴雨在黔南州秋季暴雨的比例分别为60%、30%、10%。
参考文献:
[1] 黄鹤,杨超,于雷,等.1958—2012年河北省汛期暴雨气候变化特征分析[J].气象与环境学报,2015,31(2):44-50.
[2] 丁一汇.陶诗言先生与中国暴雨[M].中国科学院大气物理研究所.东亚季风和中国暴雨—庆贺陶诗言先生华诞集[A].北京:气象出版社,1998.
(责任编辑:刘昀)