白志娜+楊丹寧+蘆曉彤+張琳+高凌峰+趙婷婷


摘要 本文利用遼陽地區國家級自動站、區域自動站降水資料,通過Micaps的高空風場、高度場和地面海平面氣壓場分析遼陽地區2016年7月25—26日的暴雨過程,得出影響此次暴雨過程的主要氣象因子為徑向環流帶來的充沛水汽、地面低壓和低層風切變導致氣層輻合抬升,同時,較長的維持時間是此次暴雨的充分條件。
關鍵詞 暴雨;天氣形勢;水汽;切變;急流;遼寧遼陽;2016年7月25—26日
中圖分類號 P458.1+21.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)05-0202-02
遼寧地區在夏季經常發生暴雨災害,是該地區夏季主要的氣象災害,因此在夏季遼寧省將暴雨的預報工作列為主要的天氣預報內容之一,受到多方的關注。遼寧地區暴雨以短時強降水為主,多由東北冷渦、切變線、冷鋒、蒙古氣旋等引起[1]。
由于暴雨的突發性和嚴重的危害性,其形成機理一直是氣象學家關注的熱點[2-4],關于暴雨的形成機理,目前主要認為其發生與水汽供應、層結不穩定性等氣象因素相關,有研究表明:冷暖氣團交匯,暖空氣沿著較大傾斜的等熵面迅速爬升,同時導致渦度增長,容易引起較大強度的降雨[2]。同時,有研究表明中尺度對流系統也有利于暴雨發生[3]。其他對暴雨發生機理的研究也表明中尺度對流系統是暴雨發生的必要條件,大尺度環流無法直接引發暴雨[4]。
1 降水實況
2016年7月25日3:00至26日7:00遼陽大部分地區出現暴雨天氣(圖1),此次降水過程由東北冷渦引起,過程平均降水量為80.8 mm,最大降水量為182.2 mm,出現在遼陽縣唐馬寨鎮劉坨村。此次過程降水較均勻,降水量從西北部向東南部逐漸遞減。
2 天氣形勢分析
天氣學中形成暴雨的3個條件:充足的水汽供應、強烈的上升運動、較長的持續時間。西南部的暖濕氣流水汽條件較好,來自北部的干冷空氣則水汽較差;在低層有低壓輻合、切變線輻合、急流輻合,高層槽前有正相對渦度平流的配置有利于上升運動;疏散槽、長波槽、阻塞高壓和切斷低壓的存在都會使系統移動減慢。此外,降水受副熱帶高壓位置和強度影響較大。
遼陽市位于遼寧省中部,東部為丘陵山區,西部為沿河平原,屬大陸性溫帶季風氣候。降水集中,多強對流天氣。東北冷渦是影響北方地區的主要降水系統。
由于西風帶大氣環流受500 hPa或700 hPa氣流引導,所以通過分析高層(500 hPa)的槽線、脊線和低層(850 hPa)的風場切變輻合、急流等情況綜合判別大氣層結的穩定性。
24日20:00,遼陽地區位于500 hPa冷渦底部,受平直西風帶和副熱帶高壓控制,見圖2(a);850 hPa風場弱切變位于遼寧北部地區;從海平面氣壓場可以看出,遼陽地區位于低壓前部,等壓線稀疏,低壓中心位于遼陽地區的西南部,此時遼陽地區為多云天氣,見圖3(a)。
25日8:00,隨著東北冷渦東移南下和副熱帶高壓的南退,500 hPa槽逐漸加深,遼陽地區受槽前的正相對渦度控制,850 hPa東北—西南方向的暖式切變和低空急流已經建立,在低層的切變輻合、急流風速區和高空的正渦度的配合下遼陽地區從西北向東南方向逐漸出現降水,見圖2(b);從海平面氣壓場可以看出,徑向環流逐漸加強,低壓逐漸向東北移動,此時遼陽地區位于低壓倒槽頂部,見圖3(b)。
25日20:00,東北冷渦進一步南下,遼陽地區位于槽線位置,切變線的風速輻合和西南急流進一步加強,見圖2(c);從海平面氣壓場中可以看出,徑向環流進一步加強,水汽、熱量的輸送達到最強,故25日白天為主要降水時段,見圖3(c)。
26日8:00,500 hPa高度場趨于平直,高空抽吸作用減弱,850 hPa西風急流和切變線逐漸減弱,降水逐漸停止,見圖2(d);從海平面氣壓場中可以看出,徑向環流減弱,等壓線變稀疏,見圖3(d)。
3 結論
本文通過對2016年7月25—26日一次暴雨過程的天氣分析,從地面到高空、氣壓場到風場進行全面分析,得出一次暴雨需滿足充足的水汽輻合、較強的動力抬升和較長的持續時間條件,如果各種條件或各個高度層上配合得不好,則降水總量和降水強度均達不到暴雨標準。
4 參考文獻
[1] 劉宗秀,廉毅,高樅亭,等.東北冷渦持續活動時期的北半球500 hPa環流特征分析[J].大氣科學,2002,26(3):361-372.
[2] 丁一匯,李吉順,孫淑清,等.影響華北夏季暴雨的幾類天氣尺度系統分析[C]//暴雨及強對流天氣的研究:中國科學院大氣物理研究所集刊:第9號.北京:科學出版社,1980:1-13.DING Yihui,LI Jishun,SUN Shuqing,et al.The analysis on mesoscale systems producing heavy rainfall in North China[C]//Papers of Institute of Atmospheric Physics,Chinese Academy of Sciences(CAS),No.9. Beijing:Science Press,1980:1-13.
[3] 趙玉春,許小峰,崔春光.川西高原東坡地形對流暴雨的研究[J].氣候與環境研究,2012,17(5):607-616.ZHAO Yuchun,XU Xiaofeng,CUI Chunguang. A study of convective rainstorms along the east slope of western Sichuan Plateau[J].Climatic and Environmental Research(in Chinese),2012,17(5):607-616.
[4] 孫銘謙,孫卓,韓慶婷,等.盤錦市“6·7”局部大暴雨診斷分析[J].農業科技與信息,2015(20):52-54.