余麗萍
摘要 利用自動站觀測資料、NCEP再分析資料等對2013年7月22日晉中市大暴雨天氣過程進行分析。結果表明:高低空急流和低渦切變是大暴雨天氣主要影響系統;作為水汽和能量的輸送帶,低空急流在大暴雨天氣發生和發展過程中起到了重要作用,來自孟加拉灣和南海的低空急流分別向晉中市輸送大量的水汽,為暴雨天氣的出現提供了充足的水汽條件;500 hPa高空中的槽線分別在關中和陜南西部與700 hPa高空處的切變線幾乎重疊,之后在晉中市形成風向、風速的強輻合區,強烈的上升運動為大暴雨天氣的出現提供了必要的動力條件。
關鍵詞 大暴雨;環流形勢;物理量場;山西晉中;2013年7月22日
中圖分類號 P458.1+21.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)02-0212-01
大暴雨是我國重要的災害性天氣之一,除了西北個別省區外,我國各地都會出現暴雨天氣。因此,對暴雨天氣的研究已經引起了越來越多學者的高度關注,大量的暴雨研究對指導暴雨分析和預報起到了很好的作用[1]。本文對2013年7月22日晉中市大暴雨天氣過程進行分析,探討此次大暴雨過程形成的物理機制,從中找出此類強降水天氣發生規律,以提高暴雨天氣認識,為日常暴雨預報業務工作提供參考。
1 天氣過程概況
受冷空氣和西太平洋副熱帶高壓外圍西南暖濕氣流共同影響,2013年7月22日山西省出現區域性暴雨、大暴雨天氣過程。其中,晉中市大部地區達到暴雨,降水從21日傍晚開始,強降水時段集中在22日凌晨到上午,午后降水明顯減少,到了19:00暴雨天氣基本結束。此次晉中市大暴雨天氣具有分布范圍廣、降水強度大、持續時間短等特點。
2 環流形勢
2.1 環流背景
7月22日8:00,500 hPa上有2個低渦中心,分別位于貝加爾湖和巴爾喀什湖北側,低渦底部分裂出冷空氣東移南下。西太平洋副高西伸北抬,22日20:00晉中市位于副熱帶高壓西北部。隨著時間推移,副高西北側下滑槽與東移高原槽疊加,低壓槽加強,受槽前正渦度平流影響,形成低層低值系統,低層西南風風速加強,為暴雨天氣提供了充足的水汽條件。21日8:00 700 hPa上晉中市上空為一致的偏南氣流,20:00,山西省以西生成一閉合低壓環流系統。22日8:00 700 hPa上,低壓環流系統演變成貫穿東北—西南向切變線,風速加強;20:00,切變線和風速均減小,切變線主要影響晉中市。21日20:00至22日20:00 850 hPa高空處,受東南氣流影響,晉中市有氣旋性彎曲,有利于低層水汽輻合上升運動[2]。
2.2 高、低空急流
整個大暴雨天氣過程,200 hPa高空急流始終呈東西走向,700 hPa低空急流中心平均風速達到13 m/s。22日8:00低空急流中心強度最大,晉中市境內風速高達18 m/s;850 hPa高空存在2個低空急流,輸送南海和孟加拉灣暖濕水汽到晉中市上空,為暴雨天氣的出現提供了充足的動力、熱力及水汽條件。200 hPa高空低空急流左側輻合區與西風急流右側的輻散區有垂直方向耦合作用,形成熱力環流,為晉中市大暴雨天氣發生發展提供了動力條件[3]。
3 物理量場診斷
3.1 水汽條件
700 hPa和850 hPa高空風場中,低層暖濕氣流在副熱帶高壓的引導下,沿其外圍不斷向暴雨區上空輸送,水汽范圍較廣、風速大,為晉中市提供了充足的水汽條件。700 hPa比濕場上,比濕大值中心分布在四川西南部地區,受偏南風影響,隨著時間增加山西中部和南部地區比濕數值增大。22日2:00,晉中市有東北—西南向比濕中心,中心值達12 g/kg;8:00,比濕大值中心數值維持不變,此時晉中地區降水強度達到最大,后比濕大值區東移,晉中市降水強度減弱。過程中強降水時段、落區與低層比濕大小和比濕大值區有很好的對應。
3.2 動力條件
21日20:00,200 hPa高空處的西風帶急流位于北緯40°附近,晉中市正位于西風急流軸右后方分流區內,為中尺度對流系統發生發展提供了有利的上升條件和高層氣流輻散條件。500 hPa高空處分布有西風槽和切變線2個影響系統,分別與700 hPa高空處2段位置超前的切變線相對應,最終構成前傾槽結構,附近正渦度區域500 hPa高空正渦度平流疊加,這種現象有利于低層強對流天氣發生發展。隨著暴雨影響系統不斷東移,晉中市暴雨區范圍和強度不斷增大。22日8:00,500 hPa高空槽線分別在關中和陜南西部與700 hPa高空切變線重疊,在晉中市形成風向、風速的強輻合區,強烈的上升運動為大暴雨天氣的出現提供了必要的動力條件,暴雨落區分布在700 hPa切變線附近和低空急流左側及前方[4-5]。
4 結論
(1)中高緯度穩定的環流形勢是晉中市大暴雨天氣的有利背景,其中低槽副高型是山西省大暴雨天氣基本環流形勢之一。2013年7月22日暴雨是大尺度和中小尺度系統互相作用結果,高低空急流和低渦切變為主要影響系統。
(2)低空急流源源不斷將孟加拉灣和南海暖濕空氣向晉中市上空輸送,為暴雨天氣提供了充足的水汽條件。500 hPa高空槽線分別在關中和陜南西部與700 hPa切變線重疊,晉中市處于風向、風速強輻合區,強烈的上升運動為大暴雨天氣提供了必要的動力條件。
5 參考文獻
[1] 陳紅專,王強,歐小鋒,等.懷化2010年6月19日大暴雨天氣過程分析[J].貴州氣象,2010(增刊2):31-35.
[2] 程海霞,張紅霞,張燕,等.2010年8月晉城一次大暴雨天氣過程分析[J].安徽農業科學,2011,39(31):19459-19462.
[3] 孫瑩,孫嘉駿,吳丹,等.2016年7月20日朝陽市大暴雨天氣過程分析[J].現代農業科技,2016(21):189-190.
[4] 胡淑蘭,李社宏,武麥鳳,等.陜西中北部一次大暴雨天氣過程分析[J].干旱區研究,2009(2):287-293.
[5] 黃振,宋煜,何玉科.2004年8月3日大連大暴雨天氣過程分析[J].氣象與環境學報,2006(2):38-41.