黄南州2018年一次典型大到暴雨成因分析
2020-08-20严继云徐开宇邢子毅
严继云 徐开宇 邢子毅
作者简介:严继云(1993.02-),男,青海大通人,大学本科,助理工程师,从事预报服务工作。
摘要: 利用天气形势图、物理量场和卫星云图资料,对黄南州北部2018年8月2—3 日出现的大到暴雨天气过程进行分析,结果表明:造成本次大到暴雨天气的环流背景是青海省中部的高空槽东移配合冷空气,与西南暖湿气流在黄南州交汇;前期高层辐散低层辐散的“抽吸作用”满足了大到暴雨天气的基本条件,辐合中心强烈的上升运动和良好的水汽条件为此次过程提供了动力和水汽条件。
关键词: 黄南州;短时强降水;探空;动力条件
【中图分类号】P458.121【文献标识码】A【文章编号】1674-3733(2020)15-0284-02
1天气概况
2018年8月2日至8月3日,黄南州北部地区出现一次大到暴雨降水过程,以08时计算,主要降水出现在尖扎县,根据青海省全州共有25个测站日降水量超过大雨量级(25.0mm),6个测站日降水量超过暴雨级别(50毫米),降水中心在尖扎措周乡,降水量达93.8mm;以20时计算,主要降水出现在同仁县,全州共有25个测站日降水量超过大雨量级(25.0mm),3个测站日降水量超过暴雨级别(50毫米),降水中心在同仁兰采乡林管站,降水量达57.0mm。,小时降水量大于16mm 的站有8 个,具体降水量见表1。
其中2日13~14 时的小时降雨量同仁加吾乡政府达25.1mm。此次强对流引发的大到暴雨天气具有影响范围大、短时降雨强、灾害影响范围广等特点。
2环流背景分析
从8月2日08时500hPa高空图(图1a)分析,过程欧亚大陆环流背景为两槽一脊型。青海处于580dagpm和584dagpm等压线之间,同时大部地区位于0℃至4℃等温线之间,8月2号西亚大槽分裂的短波槽下滑位于青海中东部地区,西南暖湿气流不断输送水汽到青海东南部地区,此时除唐古拉山区外其余青海地区温度露点差(T-Td)≤2℃,东部农业区已产生大范围降水。从8月2日20时700hPa高空图(图1b)分析,冷高压位于河西走廊中部,暖低压位于青海东南地区,黄南州暂时受到低压控制,同时东部地区温度露点差(T-Td)≤1℃,可见整层大气水汽条件充沛。
3探空资料分析
选取大降水地区邻近探空站西宁(52866)为代表,分析短时强降水发生前1日20 时的探空资料(图2),500hPa以下风向随高度顺时针转动,且有较强的强度的垂直风切变;沙氏指数为-1.52℃,表示上升空气质点的温度高于环境温度,大气层结不稳定;湿对流有效位能为810.1J/Kg,不稳定能量大,且近地层有逆温层,有利于不稳定能量的聚集和更好的爆发。700hPa以上至300hPa整层都为湿层,湿度条件好,易产生短时强降水,综上所述,黄南州北部地区形成了有利于产生强天气的条件。
4动力条件分析
从2日08时动力条件剖面图(图3)分析,尖扎和同仁所處地区散度上500hPa以上为正值区,以下为负值区,散度辐合中心位于700hPa,这种高层辐散低层辐合的配置有利于“抽吸作用”。涡度上两地基本处于整层辐合的情况,辐合中心位于500hPa,此时两地处于辐合中心西侧,因此整体为有利的抬升条件,随着时间的推移,两地会在2日午后降水时段最大时位于辐合中心。垂直速度场上也是整层辐合的有利上升运动,辐合中心位于500hPa。有利于降水的能量在午后释放在黄南北部地区,为此次降水提供了极为有利的动力条件。
5水汽条件分析
从水汽条件剖面(图4)分析,2日08时,黄南北部整层水汽通量散度辐合,辐合中心值-30×10-7g/(cm2·hPa·s),比湿条件底层也有12g/kg,同时整层相对湿度条件在80%以上;到3日20时,水汽通量散度中心位于黄南北部东侧,可以看到其在东移过程中减弱,比湿减小,相对湿度减小,综合水汽条件虽然减弱但依然有利,可以看到2日08时到3日20时水汽条件都比较充沛。
6卫星云图分析
分析2日8 时-3日20时的卫星云图发现,造成黄南州北部强对流天气的云系,是由锋面云系向东南方向移动过程中发展形成的强对流云团。2日13时云系在东部加强,黄南北部及果洛南部有小对流单体生成,之后在东移的过程中逐渐加强,于17时在黄南北部至果洛南部形成中尺度对流云团,到20时云团发展到最旺盛期,强对流云团在黄南上空,随着中尺度对流云团在黄南发展,黄南产生持续降水天气,3日8时30分后云团逐渐移出黄南,对应降水也减弱停止。
7小结
(1)青海省中部的高空槽东移配合冷空气,引导西南暖湿气流北上,在黄南地区产生冷暖空气的交绥,造成黄南州北部地区大到暴雨。
(2)青海省东部上空具有中等强度的垂直风切变;沙氏指数-1.52℃,表示大气层结不稳定;湿对流有效位能为810.1J/Kg,表示不稳定能量大;高空地面整层相对湿度稳定配合,产生由对流引发的强降水天气。
(3)涡度、散度、垂直速度等动力条件的配合及地面至中高层湿区与水汽通量散度的汇合区域可能对大雨落区有较好的指示。
参考文献
[1]朱乾根等,天气学原理和方法(第四版).气象出版社,2007.
[2]陶诗言.中国之暴雨[M].北京:科学出版社,1979:225.
[3]王江山,李锡福,等.青海天气气候[M].北京:气象出版社,2004.
[4]2016年8月23—24日青海省河南县强降水天气诊断分析[J].彭英超,徐开宇,陈晶.安徽农业科学.2017(16).
[5]黄南地区强对流天气预报方法探析[J].徐开宇,严继云,任强.现代农业科技.2019(20).