郭俊廷 張彤 崔忠強 張琬婷
摘要 利用常規氣象資料、鄉鎮加密自動站資料等對2013年7月1—2日通化縣暴雨中尺度系統演變、動力、不穩定能量、衛星云圖進行分析。結果表明,西風槽、東北冷渦是此次局地暴雨的主要影響系統;大量水汽沿本區軸心源源不斷地輸送,為暴雨產生提供充足水汽來源;高空輻散、低層輻合的配置為暴雨產生提供動力條件。
關鍵詞 降水;高空形勢;吉林通化;2013年7月1—2日
中圖分類號 P458.1+21 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2018)11-0218-01
通化縣位于長白山西南部,夏季對流活動頻繁,容易造成局地暴雨。暴雨是通化縣重大災害性天氣之一,其破壞性大,可沖毀房屋、堤壩、橋梁、道路,造成農作物絕收,經濟損失巨大。受切變和冷渦的共同影響,2013年7月1日7:41至2日17:35通化縣出現了大到暴雨、局地暴雨天氣過程,最大降水出現在大泉源鄉升平村,降水量達到55.3 mm,通化縣2日12 h降水量達39.0 mm,1—2日累積降水量為43.0 mm,達到大到暴雨量級。本文在大尺度天氣背景下,通過分析中尺度降水,以期揭示局地暴雨的形成原因及預報著眼點。
1 高空形勢
7月1日500 hPa 8:00通化縣西側108°E、44°N附近有西風槽波動,溫度槽落后于高空槽。20:00西風槽位于113°E、44°N附近,在東移過程中加深增強,將對通化縣產生影響。東北冷渦8:00位于黑龍江省南部,20:00渦度范圍擴大,覆蓋了整個黑龍江省,強度加強。
7月2日500 hPa蒙古有明顯的冷渦存在,中心強度為561.5 hPa,貝加爾湖為高壓脊,高空冷空氣在引導氣流作用下向東南方向移動。河套流域至朝鮮半島有高空急流存在,急流軸正好經過通化縣。急流軸北側攜帶冷空氣南下,南側將渤海區域的暖濕卷狹北上,冷暖氣流交綏于沈陽一帶。20:00冷渦東移,中心強度為559 hPa,位于吉林省中部,強度加強,通化縣位于冷渦南部高空槽中。
2 衛星云圖
7月2日8:30—14:30,高空槽云系位于通化縣附近,并逐漸東移;14:30云系基本移出,與之相對應,降水強度逐漸減弱;18:35降水停止。降水最強時段出現在8:00—9:00,降水強度為9.9 mm/h。云的移動與通化縣高空影響系統的移動相吻合,移動方向均為東南向。
3 物理量
3.1 水汽條件
3.1.1 低空濕度。由日本傳真圖可知,7月2日8:00 700 hPa,本區位于T-Td≤3 ℃的大值區域,說明濕度接近飽和,水汽條件充分,有利于降水產生[1];20:00,濕區明顯東移,通化縣位于干區。
3.1.2 水汽通量。T639預報7月2日有2個不同時段水汽輸送帶經過通化縣,一條從山東半島,經大連灣東移北上,中心值為16.0~17.0 g/(cm·hPa·s),一條位于朝鮮半島,北上經過通化縣,中心值為20.2 g/(cm·hPa·s)。通化縣水汽通量為9.87 /(cm·hPa·s),與8:00—9:00通化縣最大降水強度相吻合。因為水汽來源仍較充足,所以降水仍然持續,降水過程與水汽輸送保持一致。
3.2 不穩定層結
7月2日8:00通化縣K指數大值區呈西南向,位于通化縣西南,在移動過程中經過通化縣,中心值為28.06 ℃,11:00中心值為35.4 ℃。K指數大值區與水汽通量移動方向基本一致。8:00 K指數比11:00 K指數值小,與衛星云圖云系相對應,11:00以后云圖體現通化縣南部有對流云團發展北上。
3.3 動力條件
7月2日通化縣上空500 hPa有弱輻散,700 hPa有弱輻合,低空輻合、高空輻散的配置有利于上升運動[2-3]。從2日8:00 700 hPa垂直速度來看,強降水的垂直速度為 -216×10-3 hPa/s,通化縣8:00垂直速度為-47×10-3 hPa/s。從2日11:00 500 hPa垂直速度來看,強降水的垂直速度為 -180×10-3 hPa/s,通化縣11:00垂直速度為-85×10-3 hPa/s,說明氣流上升運動雖然不在中心區,但上升速度也非常強烈,高層垂直運動遠大于中低層垂直運動,為不穩定層結提供了動力作用,對暴雨產生起到了重要作用。11:00 850 hPa為上升運動,500、200 hPa上升運動更為強烈,從低層到高層通化縣一直處于上升氣流的控制中,上升運動進一步促進了不穩定能量的釋放,強降水時段也主要集中在7月2日上午[4]。
4 結論
2013年7月1—2日通化縣降水過程的影響系統為西風槽和東北冷渦。7月2日通化縣位于T-Td≤3 ℃的區域內,水汽來源充足,符合大到暴雨的降水條件。大量水汽沿本區軸心源源不斷地輸送,為暴雨產生提供了充足的水汽來源。高空輻散、低層輻合的配置為暴雨產生提供了動力條件。
5 參考文獻
[1] 胡勇林,洪展,陳利東.一次中尺度強降水天氣過程分析[J].氣象研究與應用,2011,32(4):21-23.
[2] 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.
[3] 薛羽,鄒純麗.2016年6月29日四子王旗冰雹天氣過程分析[J].南方農機,2018,49(3):186.
[4] 卜慶雷,張秀娟.萊蕪市一次強降水天氣過程分析[J].現代農業科技,2016(12):261-262.