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锦州地区一次暴雨天气过程分析

2021-11-22周福然徐玉秀王淼曲梓祎

农业灾害研究 2021年7期
关键词:暴雨

周福然 徐玉秀 王淼 曲梓祎

摘要 应用常规地面观测与高空观测资料和加密自动站资料,从环流形势、物理量场、数值预报检验等方面出发,分析2016年7月25—26日暴雨天气过程,总结暴雨发生的成因,为日后暴雨预报提供参考。

关键词 暴雨;切变线;低空急流

中图分类号:P458.121.1 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2021)07–0131–02

暴雨是一种主要的灾害性天气,容易引发山洪、滑坡和泥石流等次生灾害,对工农业生产和人民生命财产造成严重损失。关于暴雨的研究一直是广大气象学者关注的重要课题,为进一步提高暴雨预报的准确率,气象学者做了大量的研究[1-10]。锦州位于辽宁省西部,7—8月是锦州地区暴雨的多发季节,具有突发性、局地性等特征,预报难度大。

1 降水实况

在高空槽、低空切变线和地面倒槽共同影响下,2016年7月25日01:00开始,锦州地区自南向北陆续出现雷阵雨天气,降雨持续到26日06:00,期间多次出现间歇性强降水。除凌海西部、义县部分乡镇降水量在30~50 mm之间外,其他地区普降暴雨到大暴雨,累积雨量在50~127.7 mm,最大降水出现在黑山城区,为127.7 mm,其中降水量超过100 mm的站点有11个。各城区降水情况如下:锦州市44.8 mm、凌海市38.2 mm、义县61.6 mm、北镇市55.4 mm、黑山县127.7 mm。此次降水持续时间长、雨量大,降水过程中伴有间歇性短时强降水。从降水强度来看,降水强度大于每小时20 mm的有10个雨量观测站点,最大降水强度1 h降水量54.4 mm,出现在北镇市闾阳镇(图1)。

2 环流形势分析

2.1 500 hPa形势场

7月25日08:00,在500 hPa欧亚大陆中高纬度存在两槽一脊环流形势,贝加尔湖东侧存在一较强的高空冷涡,形成低槽,不断分裂小股冷空气向东南方向扩散,锦州地区受到槽前西南气流的影響,鄂霍次克海阻塞高压开始形成(图2)。7月25日20:00,高空槽逐渐东移至内蒙古中东部地区,逐渐形成鄂霍次克海阻塞高压,对高空槽的东移具有明显的阻挡作用,副热带高压东西向分布(图3)。7月26日08:00,副热带高压略有南落,高空槽继续向东北移动,锦州地区转为受偏西气流影响,降水过程逐渐结束。

2.2 850 hPa形势场

暴雨过程前期,贝加尔湖以东地区存在一高空低涡,以西地区受高压脊控制,在高压脊前冷空气的影响下,贝加尔湖低涡逐渐移至内蒙古北部地区。7月25日08:00,锦州地区受低涡底部影响,涡后有一横槽,从山东半岛到辽西地区的低空急流已逐步形成,风速达到12~18 m/s,为暴雨的产生提供了持续的水汽输送条件(图4)。25日20:00,切变线和低空急流继续东移,低空急流已延伸至吉林南部地区,最大风速为22 m/s,槽前西南急流继续加强,锦州地区处于低空急流轴左侧,切变线位于辽宁西部,呈东北—西南向分布,此时恰好对应锦州东北部的强降水区域(图5)。

2.3 地面形势

7月25日08:00,华北气旋已经生成,倒槽顶部位于河北北部地区(图6)。25日20:00,华北气旋进一步加强,在高空槽偏南气流的引导下向东北移动,锦州位于气旋倒槽的右前侧。26日08:00,气旋中心已移至黑龙江地区,锦州地区降水趋于结束。

3 物理量分析

3.1 不稳定条件

7月25日08:00,锦州地区位于高空冷槽前部,850 hPa温度脊附近,上冷下暖的形势增强层结不稳定度,有利于对流发展。25日08:00,锦州地区处于K指数大于30的区域,且K指数的强度不断增强,到25日20:00,锦州地区处于大于35的区域,中心最大值在锦州东北部地区接近40,大气层结非常不稳定,致使锦州地区对流发展旺盛。

3.2 动力条件

强烈的上升运动是暴雨发生的条件之一,上升运动强盛区与暴雨落区有较好的配合,暴雨天气过程大多发生在强盛的上升运动区域。7月25日08:00垂直速度场显示,700 hPa向上一直到300 hpa均处于负值区,存在强盛的上升运动。25日08:00散度场显示,锦州地区850 hPa为负值,有辐合,200 hPa为正值,有辐散。锦州地区低空辐合、高空辐散的配置增强了大气的抽吸作用,为暴雨天气发生提供了有利的动力条件。

3.3 热力条件

从7月25—26日的总温度场上看到,锦州地区高空位于高能密集区,在对流层低层,且锦州地区位于能量锋区的一侧,容易发生对流性天气。

3.4 水汽条件

源源不断的水汽是产生暴雨的条件之一。本次暴雨过程前期,锦州地区的水汽主要来源于与高空槽云系相伴的水汽,后期高空槽加深,槽前的西南急流将水汽源源不断地输送到锦州地区上空,为此次暴雨过程提供了充足的水汽条件。7月25日850 hPa水汽通量场显示,存在一条东北—西南向的水汽通量大值区,锦州地区位于大值区内。

4 卫星云图应用

从2016年7月25日00:00~26日08:00锦州地区降水过程的逐时红外云图可以看到,锦州地区不断有强降水云团生成并发展,26日08:00以后云团移出锦州地区上空,锦州地区降水趋于结束。

5 数值预报产品应用

根据欧洲中心25日20:00高空500 hPa形势预报、850 hPa风场预报、850 hPa温度预报,并与实况对比分析发现,欧洲中心数值预报与实况分析基本一致。从分析地面形势预报来看,欧洲中心的地面形势与实况也基本接近。对于此次暴雨过程,欧洲中心的数值预报可信度较高,可提供较好的参考。

同时,此次暴雨过程无论是EC还是grapes及中尺度模式WRF,在25日20:00和26日08:00两个时次都对锦州市做出了雨量超过50 mm的预报,对强降水有一定的指示意义。

6 结束语

针对此次暴雨天气过程,分析了高、低空环流形势及动力条件、热力条件、水汽条件等物理量场。在高空槽、低空切变线和地面倒槽共同影响下,高、低空配置属于比较典型的强降水天气形势,低空急流的形成为此次暴雨提供了充足的水汽条件,低空辐合、高空辐散的配置为暴雨天气发生及进展提供了有利的动力条件,对于此次暴雨过程,欧洲中心的数值预报可信度较高,可提供较好的参考。

参考文献

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[10] 王爽,吕环宇,郭志刚,等.一次强降水超级单体风暴过程分析[J].气象与环境学报,2007(2):15-20.

责任编辑:黄艳飞

Analysis of a Rainstorm Weather Process in Jinzhou Area

ZHOU Fu-ran et al(Jinzhou Meteorol-ogical Bureau, Jinzhou, Liaoning 121000)

Abstract Based on conventional ground observation data, upper-air observation data and encrypted automatic station data, the rainstorm process during July 25-26, 2016 was analyzed from the aspects of circulation situation, physical quantity field and numerical prediction test, and the cause of the rainstorm was summarized to provide reference for future rainstorm forecast.

Key words Rainstorm; Shear line; Low level jet

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