[摘 要] 本文利用常規天氣圖、自動站觀測資料、NCEP全球分析資料等,對2016年8月29-31日出現在吉林省撫松縣的一次暴雨天氣過程進行分析。結果表明:此次暴雨天氣過程期間,中高緯度區域主要表現為兩脊一槽型的形勢,臺風的活動路徑同西太平洋副熱帶高壓位置以及溫帶氣旋之間具有緊密的聯系。副熱帶高壓北抬東移,臺風主要在低渦外圍不斷朝著西北方向移動,臺風東邊及北邊的環流比較強盛,偏東風低空急流隨著臺風的北上逐漸由東南風急流變成東北風急流,促使大量的暖濕空氣不斷向西北輸送,促進了撫松縣暴雨天氣的發生。這次暴雨天氣的發生時,由東南急流從西北太平洋上輸送了豐富的水汽。暴雨的落區同渦度的空間分布以及垂直速度大值區存在著較好的對應關系。
[關鍵詞] 暴雨天氣;過程分析;臺風;撫松縣
[中圖分類號] P458.121 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909(2017)12-80-2
撫松縣隸屬于白山市,地處吉林省東南部。長白山西北麓,松花江上游。地理坐標為東經127°01′~128°06′,北緯41°42′~42°49′。撫松縣屬中國東北部山區寒溫帶濕潤氣候區,整體能夠劃分成5個區域,即沿江溫和區、山地溫涼區、山地冷涼區、山地冷凍區和山地極寒區。氣溫隨海拔高度增高而遞減,自西向東和自南向北遞減的變化趨勢明顯。全縣年平均溫度是4 ℃,年平均最低溫度是-0.3 ℃,平均最高溫度是5.1 ℃,四季分明,冬季漫長、寒冷,積雪深。夏季短促,較熱,雨量集中。春秋兩季冷空氣活動十分活躍,氣候多變,冷暖階段性變化顯著,春有“倒春寒”,秋有“小陽春”之說。年平均日照時間2 352.5 h,日照百分率為53%。年日照時間最長為2 833.0 h,最少出為2 021.1 h。降水量充沛,年均800 mm左右。無霜期的長短差異很大,最長為150 d,最短為79 d。受其地理位置及氣候特征的影響,使撫松縣暴雨天氣頻繁,尤其是夏季,容易受臺風期暴雨系統的影響,經常出現強降水天氣,并由此引發嚴重的暴雨洪澇災害,給當地農業生產、經濟建設及人們的正常生活帶來一定程度的沖擊[1]。因此,為了有效防災減災,必須要加強對暴雨天氣的發生、發展機制進行研究,其對于提升人們對暴雨天氣的認識以及提升此類天氣預報水平起到極其關鍵的作用[2]。
本文通過對撫松縣2016年8月29-31日暴雨天氣過程進行診斷分析,從物理量角度出發,加強對暴雨天氣發生發展的規律性認識,找到暴雨天氣系統的演變規律及物理機制,可以增強人們對暴雨天氣現象的深入認識,對于暴雨天氣的預報預測、研究及采取防災減災措施,降低暴雨洪澇災害造成的各項損失具有重要的現實意義。
1 天氣概況
受溫帶氣旋及2016年第10號臺風“獅子山”的影響,2016年8月29-31日,白山市境內發生大暴雨天氣,平均降水量高達67.5 mm,其中撫松縣平均降水量88.4 mm,最大降水量127.3 mm,出現在靖宇縣巴里村。此次暴雨天氣給當地的農業生產以及人們的正常生產生活造成了嚴重的影響。
2 天氣形勢
2.1 高空形勢分析
在此次暴雨天氣過程期間,中高緯度區域主要表現為兩脊一槽型的形勢,貝加爾湖與鄂霍次克海上空分別有高壓脊及副高呈東西帶狀分布,處在20°N以南。因為貝加爾湖冷空氣逐漸開始南壓,導致兩脊之間的高空槽不斷變深,在朝鮮半島北邊區域構成一閉合中心,臺風處在日本島東南部海面上,同地面系統區域位置保持相符,2016年8月29日(見圖1a)副熱帶高壓北抬東移,臺風主要在低渦外圍不斷朝著西北方向移動,臺風東邊及北邊的環流比較強盛,偏東風低空急流隨著臺風的北上逐漸由東南風急流變成東北風急流,促使大量的暖濕空氣不斷向西北輸送,推動了白山市境內大范圍出現強降水天氣。8月30日(見圖1b),副熱帶高壓略微北挺到25°N,推動臺風繞低渦外圍不斷朝西北方向移動,且在日本偏北方向登陸,強度慢慢變弱,白山市從東南氣流變成偏東氣流,撫松縣北邊有水汽輻合區及風切變區,對暴雨天氣的出現起到促進作用。8月31日(見圖1c),副熱帶高壓向西延伸至日本東邊一帶,臺風變弱為熱帶低壓同低渦合并,東北低渦等壓線曲率最大處,這個時候東南急流又一次對撫松縣產生影響,東南急流源源不斷的輸送海上水汽,存在顯著的輻合,導致撫松縣降水又一次增強。9月1日(見圖1d),副熱帶高壓北挺,低渦不斷向西邊移動變弱,撫松縣降水天氣停止。
2.2 地面形勢分析
此次暴雨發生前期,2016年第10號臺風“獅子山”于西北太平洋的洋面上生成,8月29日,日本島西邊的溫帶氣旋中心氣壓值是990 hPa,同處于日本島東邊海面上的臺風相對應。撫松縣地處臺風的西側、氣旋北邊,東南急流不斷朝溫帶氣旋供給西太平洋水汽,吉林省東邊存在顯著水汽輻合區,撫松縣強降雨天氣開始。隨后臺風圍繞氣旋中心不斷朝著西北方向轉移,最后于本州島東北側登陸。8月31日凌晨,在俄羅斯海參崴周邊沿海一次又一次登陸之后,因為摩擦耗散及水汽給予不充分,臺風強度在短時間內變弱為熱帶風暴,同西部氣旋中心合并至溫帶氣旋內。31日下午,溫帶氣旋中心逐漸轉移到海面,主體偏南,對撫松縣所造成的影響慢慢變弱,強降雨天氣趨于結束。
3 物理量分析
3.1 水汽條件分析
在暴雨天氣形成的過程中必須要有充足的水汽條件作為支撐,這就要求在暴雨區上空不僅要有較大的含水量,同時還要有源源不斷的水汽輸送,這里主要對比濕、水汽通量及水汽通量散度物理場的分布特征進行分析。由700 hPa比濕配合850 hPa風場分析可知,這次暴雨天氣的發生時,由東南急流從西北太平洋上輸送了豐富的水汽,8月29日晚上,撫松縣水汽逐漸積聚,整個降水過程中比濕一直維持在8 K/kg以上,30日晚上更是超過10 K/kg,而該時間段恰好為強降雨時發生段,撫松縣出現暴雨天氣,相對應的700 hPa水汽通量場中暴雨落區處在強的水汽通量輻合區,而較強的水汽通量輻合區則處在冷暖空氣匯集的左前方一帶。
3.2 渦度與垂直速度的分析
在此次暴雨天氣過程中,暴雨落區在渦度場0線與負值相靠近的區域,伴著負渦度不斷東移南壓,暴雨落區范圍也有所延伸。另外,垂直速度的主軸大值區同暴雨落區的區域保持一致,暴雨天氣發生時期,撫松縣處在垂直速度的主軸,中心值最大的為-100×10-3 hPa/s。綜上分析可知,暴雨的落區同渦度的空間分布及垂直速度大值區存在著較好的對應關系。
4 結論
①此次暴雨天氣過程期間,中高緯度區域主要表現為兩脊一槽型的形勢。
②臺風的活動路徑同西太平洋副熱帶高壓位置及溫帶氣旋之間具有緊密的聯系。副熱帶高壓北抬東移,臺風主要在低渦外圍不斷朝著西北方向移動,臺風東邊及北邊的環流比較強盛,偏東風低空急流隨著臺風的北上逐漸由東南風急流變成東北風急流,促使大量的暖濕空氣不斷向西北輸送,促進了撫松縣暴雨天氣的發生。
③這次暴雨天氣的發生,由東南急流從西北太平洋上輸送了豐富的水汽。暴雨的落區同渦度的空間分布以及垂直速度大值區存在著較好的對應關系。
參考文獻
[1]牛樂田.陜西中部一次區域性暴雨天氣過程診斷分析[J].陜西氣象,2009(1):14-17.
[2]楊曉玲,丁文魁,錢沛泉,等.2012年7月29日武威市大到暴雨天氣過程分析[J].干旱區研究,2013(5):789-795.