張紅軍
摘要 利用常規觀測資料、自動站資料、NCEP再分析資料對2015年6月10日樂亭縣強降雨天氣過程進行分析。結果表明:此次強降雨天氣過程主要受東北冷渦影響,槽前西南氣流與渦后冷空氣交匯,地面低壓冷鋒東移,途徑河北南部地區,冷鋒前部暖區地面中尺度輻合線為此次強降雨天氣提供了有利條件;高空有正的大渦度值不斷向下延伸,低層分布有負位渦,不穩定區域上方有冷空氣疊加,促進強降雨天氣發展;鋒前暖平流加強推動地面低壓發展,低層暖濕氣流促使不穩定層結加強,樂亭縣水汽、熱力條件充足,再加上不穩定層結積累有利于強降雨天氣出現。
關鍵詞 強降雨;環流背景;物理量場;河北樂亭;2015年6月10日
中圖分類號 P426.6 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)05-0182-01
強降雨是樂亭縣主要氣象災害之一,特別是汛期降水強度大、出現頻率高,給社會發展和人們的生產生活帶來了不利影響。因此,加強強降雨和暴雨天氣預報方法研究十分重要。夏季暴雨是不同尺度相互作用的結果,在不同尺度影響系統中,強降雨天氣需在大尺度環境背景下借助中尺度系統觸發產生[1-2]。本文對2015年6月10日樂亭縣強降雨天氣過程進行分析,探討此類強降雨過程的預報方法和手段,以期為建立該類型天氣客觀定量預報方法提供一定基礎。
1 天氣實況
受冷空氣和暖濕氣流的共同影響,2015年6月9—10日河北省大部分地區出現了暴雨、冰雹等強對流天氣,樂亭縣王灘鎮6 h降水量>50 mm,再加上冰雹的出現,使不少樹木和基礎設施遭到破壞,縣城內積水嚴重。
2 環流背景
2.1 高低空天氣形勢
此次強降雨天氣過程主要受東北冷渦的影響。6月10日8:00 500 hPa高空形勢上,有一低槽在河套地區不斷向東移動,高度槽的移動速度高于溫度槽,在低壓槽前是河北地區,之后一段時間內分布在槽前的正渦度平流和槽后的冷平流促進低槽的發展,對于低層低值系統的發展及上升運動的增強極有利。850 hPa高空,已有東北低渦系統生成,在低渦底部則是河北地區,暖脊控制切變線東側的西南氣流。500 hPa高空處和850 hP高空處有較大的溫度差存在,上冷下暖的高空配置有利于不穩定層結的積累。低渦后分布有冷平流,鋒區恰好位于河北地區,之后將會對河北造成影響。地面場上,冷鋒系統與850 hPa鋒區對應,有陣雨天氣出現在冷鋒前,冷風前的低壓控制著整個河北地區。10日20:00,分布在河套地區的低槽逐漸向東移動到達河北地區,之后轉變為閉合的東北低渦系統,850 hPa高空處的峰區強度增加并向南移動,槽線分布在河北上空,高低空垂直系統的分布,槽前西南氣流與渦后冷空氣交匯,地面上低壓冷鋒在向東移動時途徑河北南部地區,冷鋒前部暖區的地面中尺度輻合線為此次強降雨天氣出現提供了有利條件。
2.2 位渦和渦度平流
從10日8:00 500 hPa高空處位渦和渦度平流的演變形勢中可得出,10日8:00分布在低渦外圍位渦帶和正渦度平流的強度不斷增加,始終在低渦中心旋轉,到了20:00低渦中西恰好位于樂亭縣。位渦和正渦度平流的存在為低層氣旋環流系統的發展及上升運動的增強提供了動力條件[3]。沿著正壓位渦37°做緯向剖面,在高空處有正的大渦度值不斷向下延伸,再加上低層分布的負位渦,使在不穩定區域上方有冷空氣疊加,促進了強降雨天氣的出現。
2.3 溫度平流
10日20:00 850 hPa高空溫度平流分布中,有暖平流分布在河北東北部,而西部則存在冷平流,隨時間推移,暖平流和冷空氣在河北地區交匯,鋒區增強且向東南方向移動,地面上冷鋒也開始向東南方移動。鋒前內暖平流的加強推動了地面低壓發展,低層分布的暖濕氣流使不穩定層結加強,這種分布方式為強降雨天氣的出現提供了熱力條件。
3 物理量診斷分析
3.1 水汽條件
10日8:00 850 hPa,樂亭縣臺站比濕為8 g/kg,20:00,分布在低渦東南部的西南氣流中有水汽通量大值區,其中心值高達12 g/(cm·hPa·s),大都分布在樂亭縣,中心值增強。說明西南氣流不斷向樂亭縣輸送大量水汽,為強降雨天氣提供了充足的水汽條件。
3.2 不穩定層結
9日河北中南部地區出現高溫天氣,10日8:00在河北東南部地區則有輕霧天氣出現,可見此前河北地區有高溫高濕不穩定能量積累。10日20:00 850 hPa,有明顯高能舌區分布在河北東部,樂亭縣西部和東部之間屬假相當位溫密集帶,樂亭縣東部是850 hPa假相當位溫高于500 hPa的對流不穩定區域,樂亭縣有明顯不穩定層結積累,利于強降雨天氣出現[4]。
4 結論
此次強降雨天氣過程主要受東北冷渦影響,槽前西南氣流與渦后冷空氣交匯,地面低壓冷鋒東移途徑河北南部地區,冷鋒前部暖區地面中尺度輻合線為此次強降雨天氣的出現提供了有利條件[5]。高空有正的大渦度值不斷向下延伸,低層分布著負位渦,不穩定區域上方冷空氣疊加,促進強降雨天氣發生發展。鋒前內暖平流的加強推動地面低壓發展,低層暖濕氣流使不穩定層結加強,樂亭縣熱力條件充足,水汽條件充沛和不穩定層結積累利于強降雨天氣出現。
5 參考文獻
[1] 潘英.涼城地區一次強降水天氣過程分析[J].內蒙古氣象,2010(3):16-17.
[2] 樊佳慶,李湘云,崔慶標,等.西雙版納“2012.9.13”強降水天氣過程分析[J].云南大學學報(自然科學版),2012,35(增刊2):286-290.
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[4] 楊祖祥,王海,王麟,等.2007年湖北省梅雨期一次強降水天氣過程分析[J].云南大學學報(自然科學版),2013(增刊2):243-253.
[5] 方寧蓮,肖云清,楊苑,等.寧夏“2014-06-03”強降水天氣過程分析[J].寧夏工程技術,2016(1):13-19.