嚴鳳婷
摘 要 利用常規天氣資料、自動站觀測資料等資料,從環流形勢、物力量等角度針對2017年7月初發生在廣西的一次暴雨天氣過程進行分析。結果表明:受到副熱帶高壓系統等的影響,2017年7月初廣西出現持續性的暴雨天氣過程,由此造成的直接經濟損失達到7億元;7月1日20:00 500 hPa高空上,副熱帶高壓系統呈現出西進北抬的趨勢,受到西南暖濕氣流的控制,700 hPa出現較為明顯的風速輻合現象。7月2日8:00 850 hPa低空的水汽輻合逐漸增強,進而誘發了此次暴雨天氣過程;低層水汽輻合為發生強降水天氣過程提供了重要的水汽條件;SI的數值一直為負值,K指數在30以上,表明廣西大氣層結處于不穩定狀態,不穩定能量得以釋放,使此次暴雨天氣得以發生、發展與持續。
關鍵詞 大暴雨;天氣過程;高空;廣西
中圖分類號:P458.121.1 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.21.084
強對流天氣是指在有利的大尺度背景下引發的中小尺度天氣系統的一種產物。強對流天氣過程發生時通常還伴隨有大風、雷暴等天氣,對社會經濟產生了嚴重影響,嚴重時還有可能會威脅到民眾的生命安全。通常情況下,強對流天氣過程具有發展迅速、時空尺度小及持續時間段等特點,因此通常難以準確地預測預報。
廣西位于中國的南部地區,地處東經104°26′~112°04′、北緯20°54′~26°24′,臨近廣東省、湖南省、貴州省與云南省,并隔海與海南相望。廣西四周多為高原與山地,而南部與中部則為平地,地勢整體呈現出西北高、東南低的趨勢。廣西屬于亞熱帶季風氣候區,年平均溫度16.5~23.1 ℃。年平均降水量多于1 070 mm,其中降水集中在4—9月,占到全年總降水量的70%~85%,而10月至來年3月降水相對較少。廣西氣候表現出溫暖、降水充足、熱量豐富、干濕分明等特點[1]。受到氣候與地形等因素的共同作用,廣西干旱、暴雨等氣象災害頻繁發生。主要針對2017年7月初廣西出現的一次暴雨天氣過程進行分析,以期為今后此類天氣的預報提供一定的參考。
1 天氣實況及影響
受到副熱帶高壓系統等的影響,2017年7月初廣西出現持續性的暴雨天氣過程,局部地區為大暴雨。截至7月2日18:00,部分地區洪峰水位達到112 m。持續性強降雨天氣引發嚴重的洪澇災害,多個縣區街區一共9個城市32個縣區受到積水的嚴重浸泡,導致39萬人因此受災,其中有3萬人得到緊急轉移,7人死亡,另外還有4人失蹤。農作物受災面積達到26.22 hm2,還有268戶一共640間房屋出現倒塌。由此造成的直接經濟損失達到7億元。
2 環流形勢分析
7月1日20:00 500 hPa高空上,副熱帶高壓系統呈現出西進北抬的趨勢,到7月2日8:00,588線又廣東沿海逐漸進入到廣西境內。高原低渦逐漸向北移動并逐漸變化為切變,并與下滑槽之間合并成為一個大槽,廣西正好位于槽底。在700 hPa位置處,受到西南暖濕氣流的控制,廣西出現較為明顯的風速輻合現象。7月2日8:00南支氣流逐漸加強為低空急流,貴州南部存在有低空切變,水汽輻合區域逐漸向西移動。在850 hPa位置區域處,受到東南風及地形作用的共同影響,使低空的水汽輻合逐漸增強。
3 物理量分析
3.1 水汽通量與散度
強降雨天氣過程的形成必須具備充沛的水汽條件。對暴雨天氣產生影響的水汽輸送主要集中于對流層低層。選取7月1日14:00、20:00及7月2日2:00及8:00 850 hPa水汽通量狀況進行分析,能夠得出在這4個時間點,都出現了水汽通量的大值區,并且其中心強度大于20 g·hPa-1·cm-1·s-1,充沛的水汽輸送為暴雨天氣過程的發生、發展與持續創造了較為有利的水汽條件。除此之外,對水汽通量大值區及其前1 h的降水落區進行分析能夠發現,暴雨發生前1 h并沒有發生在水汽通量的高值中心,而是發生在較大梯度位置處,主要是由于水汽通量高值中心與水汽輸送大值區域相互對應,但無法表現水汽的抬升與積聚。
當水汽通量散度在0以下時,代表這一區域位于水汽輻合區,極易產生強降水;當水汽通量散度在0以上時,代表該區域位于水汽輻散區。暴雨發生前1 h對流層低層水汽通量散度小于0,此時廣西區域上空積聚的降水量較大。也就是,低層水汽輻合為發生強降水天氣過程提供了重要的水汽條件。
3.2 不穩定層結分析
3.2.1 沙氏指數(SI)
當SI的數值大于0時代表大氣層結比較穩定;當SI數值小于0時代表大氣層結不夠穩定。而且負值越大代表大氣層結越不穩定。根據廣西探空資料能夠得出,在2017年7月初的暴雨過程中SI的數值一直為負值,這一現象表明廣西大氣層結處于不穩定狀態。
3.2.2 K指數
K指數是預報對流天氣的一個重要參考指標。K指數越大代表大氣層結的穩定性越差,K指數越小代表大氣層結越穩定[2-3]。在本次暴雨天氣過程中,廣西K指數在30以上,表明廣西上空的大氣層結處于不穩定狀態。再受到高空槽的影響,使不穩定能量得以釋放,進而引發此次暴雨天氣過程。
4 暴雨防御指南
7月1日3:00左右,廣西多數氣象局已經及時發布暴雨黃色預警信號,并且預測未來6 h之內降雨仍然會持續下去,因此做好暴雨災害的防御工作尤為重要。
1)政府及相關部門應盡職盡責做好相關的暴雨防御工作,時間充足時應當提前做好暴雨來臨之前的準備工作。2)及時對城市、農田及魚塘等排水系統進行檢查,并采取有效措施進行排澇。3)相關交通管理部門應以實際路況為依據,采取切實有效的交通管制對策,在積水路段還要進行交通引導,以確保交通通暢。4)及時將低洼地區存在安全隱患的室外電源切除,還要暫停室外作業。切忌在大樹下避雨,必須選取安全場所避雨。
5 結論
1)受到副熱帶高壓系統等的影響,2017年7月初廣西出現持續性的暴雨天氣過程,由此造成的直接經濟損失達到7億元。
2)7月1日20:00 500 hPa高空上,副熱帶高壓系統呈現出西進北抬的趨勢,受到西南暖濕氣流的控制,700 hPa出現較為明顯的風速輻合現象。7月2日8:00 850 hPa低空的水汽輻合逐漸增強,進而誘發了此次暴雨天氣過程。
3)低層水汽輻合為發生強降水天氣過程提供了重要的水汽條件。
4)在2017年7月初的暴雨過程中SI的數值一直為負值,這一現象表明廣西大氣層結處于不穩定狀態。除此之外,在本次暴雨天氣過程中,廣西K指數在30以上,表明廣西上空的大氣層結處于不穩定狀態。再受到高空槽的影響,使不穩定能量得以釋放,進而引發此次暴雨天氣過程。
參考文獻:
[1] 駱凱,秦麗,徐開江,等.2009年7月廣西一次暴雨過程的數值模擬和診斷分析[J].氣象與減災研究,2011,34(4):37-44.
[2] 王婉,王皓.2016年7月19—20日濰坊市大暴雨天氣過程分析[J].鄉村科技,2017(23):87-88.
[3] 霍達,孫軍,儲文宗.2017年7月大氣環流和天氣分析[J].氣象,2017(10):1302-1308.
(責任編輯:劉昀)