■ 劉宏韜 楊道鵬 王磊 白楊 劉艷
(遼寧省大連市長海縣氣象局遼寧大連116500)
2015年8月大連地區一次暴雨天氣過程分析
■劉宏韜楊道鵬王磊白楊劉艷
(遼寧省大連市長海縣氣象局遼寧大連116500)
本文利用各種常規資料,對2015年8月2-5日影響大連地區大到暴雨降雨過程的系統背景、天氣特征、水汽條件、動力特征等方面進行分析,加深對強降水特征的認識,提高監測、預報強降水的能力,不僅具有重要的學術意義和理論價值,還具有更為廣泛的社會、經濟意義和應用價值。
大連地區暴雨天氣特征水汽輸送動力條件
大連地區處亞洲東部中緯地帶、遼東半島南部,南臨黃海和渤海,雖屬溫帶大陸性或過渡性季風氣候,但由于地處太平洋西岸,受黃、渤海的影響,該區海洋性氣候比較明顯。本文利用衛星云圖、水汽輸送、高空氣壓等資料對2015年8月2-5日的一次大暴雨過程進行分析,試圖從中得到對強降水預報的一些啟示,為今后此類強降水天氣的預報提供一定的參考依據。
受西太平洋副熱帶高壓西進北上的影響,遼寧省大連市從2015年8月2日開始普降大雨,主要集中在8月2日下午、夜間和8月3日下午3個時段。大連全區為中到大雨,普蘭店東部、莊河、長海等地達到暴雨量級。截至8月4日下午4時,最大降雨量出現在莊河王家,已達到93毫米,在5日下午15時左右此次降水過程逐步結束。
2.1高空形勢
2015年8月2日8:00高空200 hPa高度場顯示,高空急流呈西南ˉ東北向位于華北地區,大連地區正好處于高空急流的右側。8 月3日8:00高空500 hPa高度場顯示,高空環流場為兩脊一槽型;低渦位于貝加爾湖以北,南北階梯槽明顯,北槽由貝加爾湖低渦伸出,南槽位于華北地區,大連地區處于華北大槽前部的高脊控制,西南氣流。北槽南落,引導極地冷空氣南下,冷暖空氣在渤海上空交匯,形成上升氣流,為此次降雨提供動力條件。
2.2地面形勢
2015年8月2日08時,西西伯利亞地區有一個氣旋活動區,其中心位于巴爾喀什湖附近,氣旋東、西分別有一里黑海地面高壓和蒙古高壓,新疆一帶為低壓活動區,同時里黑海高壓不斷東移,其前沿冷空氣在巴爾喀什湖至中亞之間形成冷鋒影響我國西北地區;2日20時,蒙古高壓持續穩定,而西伯利亞氣旋勢力減弱并北上,我國新疆南部地區被低壓控制,有利于水汽的積聚及輻合抬升。3 日08時,受蒙古高壓影響,大連等東北大部分地區地面為偏東風,東、西風在該區域交匯,對形成上升運動較為有利;隨著里黑海高壓向東移動與蒙古高壓打通結合,降水區域正移至東北地區,并且在地面冷高壓的控制下,出現了明顯的降溫。
3.1水汽條件分析
8月2日02:00~3日08:00200hpa以下從四川盆地到遼寧省中部相對濕度普遍大于85%,遼寧大部分地區相對濕度達到90%以上,形成了有利于暴雨維持的水汽條件。從850hpa水汽通量分布圖看,暴雨期間遼寧境內有兩條水汽通道,分別來自南海和黃、渤海地區。2日08:00有一條東北西南向的水汽輸送帶從我國西南地區延伸至東北,并在形成之后強度加強,到過程開始時達到最強。最大值沿副高邊緣的西南氣流分布,中心值位于渤海地區。另一條水汽通道在黃海南部向北伸展,兩條水汽輸送帶在遼寧北部匯合,而黃海、渤海上空水汽輸送距離近,對暴雨的貢獻最大。
3.2動力條件
(1)渦度和散度。8月2日08:00,大連上空700hpa以下為負渦度,500hpa以上為正渦度,2日20:00正渦度向低層擴散,850hpa正渦度中心位于內蒙古東南部,大暴雨期間大連地區上空都處在正渦度區,渦度的最大值在700hpa高度附近,有利于上升運動的維持和發展,為強降水的出現提供了動力條件。4日20:00 850hpa以下渦度值明顯減小,全區降水趨于結束。
8月2日20:00~4日08:00大暴雨維持期間遼寧上空200~500hpa高度為輻散區,2日20:00輻散中心在河北省東部。3日08:00~20:00輻散中心位于遼寧西部和北部,對應850~1000hpa高度上處在輻合區內,且高層輻散明顯大于低層輻合,在高層的抽吸作用下,低層輻合加強,有利于垂直上升運動的加強和維持,觸發不穩定能量的釋放,產生強降水。
(2)垂直速度。從垂直速度的高度-時間演變圖看,2日20:00~22日08:00大連上空上升運動發展強烈,200hpa以下為強上升與下沉氣流對流旺盛區,500hpa以下有2個上升運動中心,均出現在700hpa高度附近,中心值小于-70×10-3Pa.s-1。這種長時間強烈的上升運動的發展和維持不僅為水汽的垂直輸送起到了重要作用,同時輻合上升運動也觸發了不穩定能量的釋放,導致強降水的產生。
2015年8月2ˉ5日大連地區暴雨天氣過程中,500 hPa為兩脊一槽型。南北階梯槽明顯,北槽位于貝加爾湖地區,南槽位于華北地區,南槽東移發展,其前部的西南氣流影響大連;北槽引導冷空氣南下;冷暖空氣交匯于渤海上空,形成上升氣流,為此次暴雨提供動力條件。高空槽、中低層切變線是大連地區暴雨的主要天氣系統。高空槽、切變線系統造成低層輻合,觸發不穩定能量的釋放,造成強烈的對流,是產生暴雨的動力機制。降雨前大氣斜壓性不穩定是地面倒槽存在和發展的啟動機制。暴雨是大連地區夏季的主要災害性天氣,應進一步深入研究引發強降水的天氣系統,進行分類并總結出典型的暴雨天氣模型,研究不同暴雨的天氣系統的機理和引發暴雨的機制,進而提高強降水預報準確率。
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1000-405X(2016)-3-400-2