2018年8月底漳州市一次持续性暴雨成因分析
2020-12-09邓双双杨富曾
邓双双 杨富曾
摘要:本文选取常规观测资料、自动站资料、NCEP再分析资料等相关资料,对2018年8月底发生于福建省漳州市的一次持续性暴雨天气成因展开分析。结果表明:季风槽北抬是本次暴雨天气过程的主要环流背景,低层西南急流维持时间长,是导致降水持续发生的主要原因。东南沿海存在大面积的水汽辐合区,最强辐合中心处于福建省沿海一带,这些为此次暴雨天气的发提供了丰富的水汽条件。降水落区上空低层辐合、高层辐散的有利配置,再配合上升中心,如此的垂直结构为对流以及上升运动的发生发展,为本次暴雨天气的形成给予了良好的动力条件。此外,在本次暴雨天气发生前后中尺度能量锋促使切变线南侧季风气流中的不稳定能量得以释放,暴雨落区主要处于对流层底层假相当位温的大梯度区内。
关键词:漳州市;持续暴雨;天气形势;成因
引言
漳州市隶属于福建省,地处福建省最南部,陆域地理坐标处于23°34~25°15N,116°54~118°08′E范围内, 陆地面积1.26万平方公里,海域面积1.86万平方公里。 漳州气候属南压热带海洋性季风气候,北有高山阻挡寒流侵袭,南有海洋调节,所处纬度较低。与北回归线较近,气候温暖,雨量充沛,冬无严寒,夏无酷暑。暴雨是漳州市夏季经常出现的一类气象灾害,时常给当地经济造成巨大的经济损失[1]。为了掌握漳州市暴雨天气发生发展规律,本文主要通过对2018年8月28日-31日漳州市持续性暴雨天气成因进行分析,以不断总结暴雨天气系统的物理机制,提升暴雨预报预测水平。
1天气实况
2018年8月28日20:00-31日20:00漳州市发生了持续暴雨天气过程,降水量达到100mm以上的乡镇有121个,降水量达到250mm以上的乡镇有3个,降水量最大的站点为诏安县红星乡,降水量为 276.0 mm。这次漳州市暴雨天气具备持续时间长、累积降水量大等特点,给当地农业生产、城市交通均带来不同程度的危害。
2天气形势分析
通过2018 年 8 月 28 日 08:00500 hPa(图1)形势场分析可知,福建省主要受副热带高压南侧偏东到东南气流的影响,季风槽低压中心处于粤中部偏西区域,季风低压槽向东延伸至闽南部一带,漳州市位于季风槽南侧,主要受偏南气流作用。从8月28 日08 :00开始,伴随着低压中心的逐渐西移,季风槽逐渐北抬,低层偏南气流显著增强,至8月 29 日 08 :00偏南气流慢慢变为西南急流,并且急流一直持续到8月 31 日白天才不断减弱,随之降水过程也趋于结束。
3.物理量诊断分析
3.1水汽条件分析
3.1.1水汽通量分析
通过对2018年8月28—9月1日925hPa低空水汽通量变化图进行分析可知(图2)。华南一带低层水汽条件十分丰富,水汽来源主要包含2个路径,其一是此次降水水汽来源的主要路径,源于阿拉伯海以及越赤道气流北上于孟加拉湾汇集后朝东输送,通过中南半岛至南海之后向东北方向输送至广东、福建等东南沿海各省份上空;其二源于副高西南侧的偏东南气流[2]。8月28日晚上,这2支气流的辐合大都处于粤东与闽南沿海区域,8月29日晚上,第一个路径的水汽即孟加拉湾至中南半岛区域的水汽输送逐渐变大,局部地区水汽通量超过25g·cm -1hPa -1s -1,南海一带的偏西南风开始变成南风,同时风速也有所增大,且从沿海地区不断延伸至内陆,较强的水汽输送延续至8月30日夜晚,一直至8月31日赤道气流开始不断变弱,水汽输送不断变弱且西移,这个时候漳州市及其周边区域的降雨显著变弱。
3.1.2水汽通量散度分析
通过对此次暴雨过程前后整层大气水汽通量散度的分布状况进行分析可知(图3),从2018年8月29—31日晚上水汽通量散度均比白日显著增大,主要呈显著的季风降水特征。从8月29日晚上开始,东南沿海水汽辐合开始变得十分显著,至8月30日达到最强,特别是在8月30日晚上,东南沿海存在大面积的水汽辐合区,最强辐合中心处于广东省、福建沿海一带,最大水汽通量辐合超过70×10 -6g·cm-2hPa-1s-1 ,这和30日强降雨落区保持相符。8月31日白日水汽辐合开始显著变弱,强降雨落区逐渐西移减弱,此次暴雨天气过程基本结束。
3.2动力条件分析
通过对本次暴雨区域(北纬22°—24°,东经114°—118°)制作散度与垂直速度的时间序列剖面图来对降水期间动力特征展开分析。 通过分析垂直速度场(图4a)可知,暴雨落区存在五次较强的上升运动时间段,这对应着强降雨时间段,垂直速度最强时间段发生于2018年8月28 与8月29日15:00,垂直速度最大值在中层 500hPa大约为0.45Pa/s。通过分析散度剖面图可知(图4b),2018年8月26日至30日低空850hPa上区域均属于辐合区,300hPa高度上漳州市上空为辐散场,如此低层辐合、高层辐散的配置对于抽吸作用的产生十分有利,促进系统发生发展;同时与600hPa保持对应的辐合中心和垂直速度大值中心处均存在着较好的对应关系,为本次暴雨天气的形成给予了良好的动力条件。2018年8月30日晚上,低层850hPa开始变成辐散场,降水强度变弱,暴雨天气过程基本结束。
3.3不稳定能量条件
通过分析2018 年 8 月29—31 日漳州及其周边区域假相当位温(θse )的演变特征可以获悉,假相当位温 (θse) 大值区大都集中出现于 850 hPa 以下的对流层底层,假相当位温 (θse)低值中线区域分布在850~400 hPa (图5a)。重点分析1 000 hPa的假相当位温度( θse) 水平演变,30 日 02:00 珠江口及其沿海区域分布态势呈南高北低型,构成显著的等 θ se 线密集区(也就是中尺度能量锋),这和暴雨落区保持一致,30日14:00假相当位温大值区东伸,漳州市及其周边城市处于不稳定层结中,这个时候福建省沿海 θse 等值线分布态势呈南北向,且不够密集,8月30 日下午起降水强度变弱,30日20:00~ 31 日20:00(图5b),假相当位温场有所调整,在东南沿海区域分布特征主要呈西高东低型,在珠江口存在中尺度能量锋,不稳定能量增加,为漳州市此次持续性暴雨天气的发生提供了有利的不稳定能量。
4结论
(1)季风槽北抬是本次暴雨天气过程的主要环流背景,低层西南急流维持时间长,是导致降水持续发生的主要原因。
(2)东南沿海存在大面积的水汽辐合区,最强辐合中心处于福建省沿海一带,这些为此次暴雨天气的发提供了丰富的水汽条件。
(3)降水落区上空低層辐合、高层辐散的有利配置,再配合上升中心,如此的垂直结构为对流以及上升运动的发生发展,为本次暴雨天气的形成给予了良好的动力条件。
(4)在本次暴雨天气发生前后中尺度能量锋促使切变线南侧季风气流中的不稳定能量得以释放,暴雨落区主要处于对流层底层假相当位温的大梯度区内。
参考文献:
[1]叶朗明,苗峻峰.华南一次典型回流暖区暴雨过程的中尺度分析[J].暴雨灾害,2014,33 (4): 342-350.
[2]陈见,梁维亮,高安宁,等.华南季风槽暴雨特征分析[J].热带气象学报, 2015,31(4):536-548
作者简介:邓双双(1993-),女,汉族, 湖北省十堰市房县人,本科学历,助理工程师,从事县级综合业务工作。