侯海婷 侯海博 田強 侯英 張煒光
摘 要:2013年7月27日-28日內蒙古東北部地區根河市暴雨天氣過程進行了成因分析。分析表明:位于中高緯度兩槽一脊的形勢場是此次暴雨發生和發展的大尺度環流背景條件,850hPa中尺度低渦也是此次降雨的主要影響系統,暴雨產生的主要部位是在中尺度低渦前部的輻合區。此外,低層西南急流提供了源源不斷的水汽和不穩定能量。導致這場暴雨發生發展的主要原因是暖平流產生的上升運動以及冷平流產生的下沉運動以及中低層影響系統造成水汽輻合上升相互作用所致。
關鍵詞:暴雨;西南急流;物理量場
引言
根河市屬于內蒙古東北部地區,位于呼倫貝爾市的北部,東經120°12'-122°55',北緯50°20'-52°30',是中國緯度最高的城市之一同時又是內蒙古自治區平均氣溫最低的旗市。根河市向東與鄂倫春自治旗為鄰,南部是牙克石市,西部是額爾古納市,北部與黑龍江省漠河縣,塔河縣相接。位于大興安嶺北段西坡,年平均降水量492.2毫米,雨熱同步,降雨集中在每年6月至9月,7月最多。當發生暴雨時,尤其是強暴雨,其猛烈性和短時性常常引發嚴重的洪澇災害, 造成了人們生產生活極大不便,同時帶來了生命財產的損失,由此造成了嚴重的社會危害。
1 天氣概況
2014年7月27日12時至24時,受貝加爾湖冷渦及暖濕氣流、阻塞高壓共同影響,根河市普降暴雨局部大暴雨,測站過程降水量118毫米,極大風速13.9米/秒,暴雨期間最低溫度降至16.5攝氏度。其中阿里河、大楊樹、甘河、吉文、克一河等地區降水均達到100毫米以上,連續強降水導致根河市內主要的河水位暴漲。暴雨已經造成了鄂倫春旗北部林區各鄉鎮橋梁、堤壩、民房被淹,受災人口1200多人。
2 環流形勢背景和主要影響系統分析
對此次降水期間500hPa高度場進行分析,在500hPa高度場可以看到在內蒙古東北部高緯地區有一條明顯高空槽,由中心位于東北的低壓伸出,槽后有冷空氣堆積,有較強的冷平流,槽線穿過內蒙古呈東北-西南走向,根河市處于槽前上空為西南風,從中國的西南部到內蒙古的東北部中國上空都是西南風控制,在這種環流背景下西南風將大量的水汽從孟加拉灣輸送到內蒙古東北部,源源不斷的水汽輸送是形成暴雨的有利條件。從降水開始的27日持續到29日,24小時降水于27日08時至28日08時降水量達到峰值,內蒙古東北部根河地區一直位于低壓槽的前方,低壓槽移動非常緩慢。到29日08時,低壓槽減弱,并移出內蒙古境內,根河地區的降水過程基本結束。由上可知,此次根河地區降水是在緩慢由內蒙古西南部向東北方向移動的高空槽的影響下,槽前來自西南方向的暖濕空氣和槽后來自西北方向的冷空氣在內蒙古東北交匯引起的。
700hPa、850hPa中高緯度的低渦槽位于我國東北上空,溫度槽落后于高空槽,槽后有較強的冷平流。而850hPa上的低空西南急流將暖濕空氣源源不斷的輸送到根河市,暖濕空氣和北方下來的干冷空氣在根河市地區交匯,為暴雨的產生提供充分的溫濕條件。由于高空大氣強烈的增溫增濕,地面氣壓逐漸降低,在東北地區形成寬廣而深厚的低壓中心。根河市處于氣旋環流中,地面輻合增強。受700hPa槽線、850hPa低渦和地面低壓的共同影響,27日08時到28日08時根河市出現了118mm的大暴雨。
3 物理量診斷分析
3.1 水汽條件分析
充沛的水汽運輸是暴雨形成的充分必要條件,所以在這次暴雨產生過程中,850hPa低空西南風急流的建立與穩定維持,對暖濕空氣的輸送提供了有力的條件,對暴雨的產生和發展來說是極為必要的。27日20時到28日02時內蒙古東北部始終處于水汽通量輻合區,在20時的水汽通量輻合區中心強度位于根河市上空,在28日02時的時候輻合中心范圍有所減弱略向東北方向移動,但是根河市仍處于輻合區之內。20時到次日02時底層的偏南風不斷將海上的水汽輸送到內蒙古東北部,建立起一條由南向北方向的水汽通道,大量的水汽在根河市區域內輻合上升形成大暴雨。與這次降水過程作對比,850hPa高度的水汽通量散度與降水強度以及移動趨勢等都基本相一致。
3.2 暴雨發生時的渦度場和散度場分析
在散度經向剖面圖中,在46°N到52°N的范圍內800hPa以下都是散度小于0的負值區域,表明此區域高度層范圍內存在強的輻合上升運動。而在200hPa-300hPa的高度層內有一個散度大于0的極大值區域,表明高空有強的輻散運動,底層輻合高層輻散,為暴雨的形成提供了有利的條件。
在渦度經向剖面圖中,300hPa以下的內蒙古東北地區存在著大范圍的正渦度區,較大的正渦度區位于49°N-52°N的高空800hPa到500hPa的范圍內,最大值位于600hPa,中心強度達24×10-5/s。而高層為明顯的負渦度區,這種低層正渦度高層負渦度的上下層分布情況有利于形成深厚的上升運動。有利于暴雨的發生發展。這種散度場和渦度場的相互配合,是形成強大上升運動和形成大暴雨的重要動力學機制。
4 結束語
(1)此次內蒙古東北部根河市的大暴雨是在高層有利的大尺度環流背景下,由地面低壓、700hPa槽線、850hPa低渦造成的。
(2)此次大暴雨過程是在較好的水汽條件和不穩定層結條件下產生的,暴雨區域和假相當位溫、水汽通量、正負渦度的走向、范圍基本一致。因此,假相當位溫、正負渦度、水汽分布狀況是暴雨預報著眼點之一。
(3)暖平流產生上升運動,冷平流產生下沉運動,此次過程西南暖濕平流較深厚,西北風擴散至中低層,強降水結束。
參考文獻
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[3]周秀驥,薛紀善,陶祖鈺.華南暴雨科學實驗研究[M].北京:氣象出版社,2003.
作者簡介:侯海婷(1992,2-),女,工作單位:內蒙古鄂倫春自治旗氣象局,學歷:本科。
侯海博(1984,11-),男,工作單位:四川省甘孜州色達縣氣象局,學歷:本科。
張煒光(1988,12-),男,工作單位:安徽省巢湖市氣象局,學歷:本科。
侯英(1960,11-),男,工作單位:內蒙古鄂倫春自治旗氣象局,學歷:本科。
田強(1984,11-),女,工作單位:四川省甘孜州色達縣氣象局,學歷:本科。endprint