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武宁县一次冬季暴雨过程分析

2020-09-04

农家科技中旬版 2020年9期
关键词:涡度冷锋低层

管 琴

(武宁县气象局,江西 武宁 332300)

江西的暴雨分布情况是一、二月暴雨很少,集中在赣北;三、四月;暴雨稍多,集中在江西省东部、武夷山西北侧,而江西省的西部,特别是罗霄山东侧降水最少;五、六月份是暴雨集中期,有两条暴雨主线,分别是浙赣铁路沿线和武夷山西北侧,位于两条主雨带重叠处的上饶地区暴雨最多,而赣西南暴雨最少;七月份暴雨北多南少;八月份暴雨西多东少,主要集中在罗霄山东侧;九至十二月份暴雨偏少,分布较均匀。

武宁位于赣西北,为一、二月份江西暴雨的主要发生地。

1 天气实况

图1 暴雨实况

图2 地面综合动态图

此次暴雨过程主要集中在22日08时到23日08时,该时段13个乡镇日降水量达到暴雨量级,最大雨量为镜源村67.4mm,盘溪村59,2mm次之。暴雨集中点为武宁县西南部。小时雨强偏弱,但持续时间长。降水主要来自几个独立的单体。

2 地面综合分析动态图

500hPa高度层上,武宁在此期间一直处于南支槽前,该南北向冷槽从21日20时到22日08时由四川东部向东南移动,并于22日08时-23日08时稳定少动。700hPa和850hPa均有较强的低空急流。降水落区呈东北--西南向带状分布,武宁处于降水落区中心位置。降水有较明显的对流特征。降雨落区在低层切变线与低层急流轴之间。

500hPa上槽前有正涡度平流。由涡度方程可知局地涡度增加,高层气流为辐散,引起地面降压,地面降压导致气压梯度力增加,在该作用下低层辐合,再由质量守恒方程可知,槽前为上升气流,上升运动有利于气块产生降水,释放凝结潜热。此外槽前为冷平流,等压面降低,槽加深。

700hPa上有一强度较强的西南急流,最大速度为24m/s,该急流中心稳定维持在武宁上空,暖湿气流的强大输送为此次暴雨过程提供丰富的水汽。

850hPa高度层上,重庆湖北安徽三省北部有一稳定少变的切变线,切变线附近为冷暖气团的交汇处,有利于不稳定天气的发生,且700hPa上水汽条件比850hPa表现明显[1]。

地面图上显示出一条狭长的冷锋,并于22日08时开始影响武宁,锋面附近为气旋式环流,摩擦辐合,由质量守恒方程可知锋上有上升运动,锋面活动提供了动力抬升条件。

综上,高空低槽、低空急流、低空切变线以及地面冷锋共同作用,引发了此次冬季暴雨[2]。

3 南支槽与副热带高压的关系

副热带高压的位置与强度对我国是否形成暴雨影响较大。一般来说,副高加强西伸能阻碍西风槽东移,使槽在我国长时间停留,引发较强的累计降水。而此次暴雨过程中,正好遇到副高加强西伸,南支槽稳定少动,较长的持续时间为此次暴雨的形成提供了有利条件。

4 物理量分析

4.1 cape值

对流有效位能是衡量大气不稳定能量的有效物理量,该值越大表示不稳定能量越大。22日08时武宁站cape值为800J/kg,对流有效位能较大,有利于气块在上升过程中释放有效位能而转化为动能,进而产生暴雨[3]。

4.2 K指数

K指数第一项表示温度直减率,第二项表示低层水汽条件,第三项表示中层饱和程度,是标记对流性天气的另一重要参数,该值越大表明对流越强。22日08时武宁站K指数为28.7,虽然比汛期时要小,但对江西冬季降水来说算较大。

5 结语

此次暴雨过程主要影响系统为500hPa高空槽、700hPa低空急流、850hPa切变线及地面冷锋,cape值和K指数比汛期明显偏小,大气层结比汛期更为稳定。

此次暴雨过程小时雨强不大,但持续时间较长,切变线和急流稳定少变,形成列车效应,且不稳定能量释放有利于暴雨的持续。

700hPa上水汽条件比850hPa表现明显。

这次暴雨过程还伴随着地面冷锋的南下,锋面活动引起动力抬升,为暴雨提供较强的上升运动条件。

这次暴雨过程温度平流作用不明显,主要靠槽前正涡度平流的输送来加强地面辐合和上升运动。

副高的加强西伸阻碍了西风槽的东移,使降水时间较长持续,为暴雨提供了有利的环流形式。

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