師乾坤

摘要 ?利用自動氣象站資料、Micaps常規資料和T639資料等氣象資料,通過天氣學和天氣動力診斷分析方法,對2015年6月24—25日周口暴雨過程進行了綜合分析。結果表明,高空槽移動緩慢加上西南渦位置比較穩定是此次暴雨形成的主要環流背景;同時高層輻散、中低層輻合的散度場配置和高層負渦度、低層正渦度的渦度場配置引發的垂直上升運動,為此次降水過程提供了動力條件;此外整個降水過程中,周口整層水汽充沛,為暴雨發生提供了水汽條件。
關鍵詞 暴雨;低槽;西南渦;物理量
中圖分類號:P458.121 文獻標識碼:A 文章編號:2095-3305(2019)02-041-02
DOI: 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.02.018
Abstract Based on automatic weather station data, Micaps routine data and T639 data, the rainstorm process in Zhoukou City on June 24-25, 2015 was comprehensively analyzed by means of synoptic and dynamic diagnostic analysis. The results showed that the main circulation background of the rainstorm was the slow movement of the upper trough and the relatively stable of the southwest vortex. The vertical upward motion caused by the configuration of high-level divergence, middle-low level convergence, high-level negative vorticity and low-level positive vorticity provided dynamic conditions for the precipitation process. During the whole precipitation process, the water vapor in Zhoukou was abundant, which provided the water vapor condition for the heavy rain.
Key words ? Rainstorm; Low trough; Southwest vortex; ?Physical quantity
暴雨是我國主要災害天氣之一,危害很大,經常給社會和人民群眾造成嚴重的生命財產損失。暴雨是各種尺度天氣系統相互作用的結果,大尺度環流為暴雨的產生提供有利背景,中小尺度天氣系統則是暴雨的直接制造者[1]。暴雨形成需要水汽供給、長時間降水、上升運動3個必要條件[2]。2015年6月24 —25日,受高空低槽和低空切變線的共同影響,周口市出現一次大范圍暴雨過程。筆者利用常規觀測資料、Micaps常規資料和T639資料分析此次暴雨過程的環流形勢、物理量場,為以后的暴雨預報提供一些參考。
1 降水實況
2015年6月24—25日,周口地區出現了一次暴雨過程。此次降水過程是從24日凌晨開始的,因此資料選取起始點是23日20:00。通過對數據分析,降水過程最大雨量站是沈丘(127.1 mm)。鄉鎮雨量站中最大降水主要分布在鄲城縣,鄉鎮降水前10有5個分布在鄲城,其中鄲城的宜路降水量最大,48 h降水量達153.8 mm。
2 環流形式
2.1 高空形勢
2015年6月23日20:00 500 hPa高度場上,延安、達州至宜賓一線有一低槽,溫度槽落后于高度槽。700 hPa上周口市位于槽前西南氣流中,在四川和西藏交界處有一個西南低渦,850 hPa低渦位于河南西北部,周口市受低渦外圍云系影響降水逐漸開始。6月24日08:00,500 hPa上銀川到達日和武都到宜賓分別有一低槽,低渦仍位于四川,700 hPa上西南低渦位置比較穩定,維持在四川、西藏交界地帶,此時西南氣流十分強盛,850 hPa上周口市上空有一個很明顯的切變線,加上源源不斷輸送過來的大量水汽在此集聚,周口市出現了大暴雨。
6月24日20:00,500 hPa低槽位于蘭州、武都至成都一線,700和850 hPa形勢對降水不是很有利,此時降水告一段落,前一階段降水結束。25日08:00,500 hPa上高空槽稍東移,位于濟南、鄭州至安康一線,位置離周口市更近,西南渦位置東移,700 hPa西南氣流水汽輸送帶東移,配合高空低槽,形勢對周口市降水特別是東南部分暴雨比較有利。25日20:00低槽東移出境,降水趨于結束。
2.2 地面形勢
6月23日20:00,陜西至湖北交界一帶存在一靜止鋒。隨著高空槽東移,槽下方由于正渦度平流的減壓作用而形成氣旋式環流。6月24日08:00,陜西、湖北與河南交界一帶存在一個明顯的鋒面,鋒面往東北方向迅速發展,周口處于交界地帶,降水比較明顯。
6月24日20:00,河南、陜西與山西交界一帶存在一個地面高壓,周口被地面高壓控制,對降水不利。6月25日08:00,地面圖上(圖1),周口北方附近存在一個錮囚鋒,周口處于暖鋒區域,降水比較明顯。6月25日20:00,周口處于鋒后,降水趨于結束。
3 物理量場分析
3.1 散度場
整個降水發生時段,周口上空正渦度區伸展到500 hPa以上,6月25日14:00,700 hPa有一中心區,中心值為8×10-5/s,24日08:00負渦度中心位于700 hPa,中心值為-0.5×10-5/s。
從6月23日20:00至25日20:00散度場演變圖上(圖2)可以看到,周口上空強降水發生時段基本上均是下層輻合、上層輻散,這種中低層輻合、高層輻散的“抽吸”機制加上低層正渦度、高層負渦度的渦度場配置,為強降水的形成發展提供了有利的動力環境。
3.2 垂直速度
垂直上升運動可以使空氣從未飽和狀態達到飽和狀態,大范圍的上升運動產生水汽、熱量和動能的垂直輸送,可觸發中小尺度系統的發生,從而造成暴雨或大暴雨。此次強降水發生時段,700 hPa周口上空均出現了垂直速度大值區,這給強降水提供了強烈的上升運動。
3.3 水汽條件
要產生強降水,需要充沛的水汽供應。此次降水過程發生前和降水發生過程中,水汽積聚明顯。此次暴雨發生的主要時段在700 hPa附近都出現了水汽通量大值中心,這表明在底層有水汽通量輻合中心。由此可見強降水發生期間,暴雨區聚集了充沛的水汽,為暴雨提供了充足的水汽條件,邊界層的水汽輻合是暴雨發生的重要條件。
4 小結
(1)高空槽移動緩慢加上西南渦位置比較穩定是此次暴雨形成的主要環流背景。
(2)高層輻散、中低層輻合的散度場配置和高層負渦度、低層正渦度的渦度場配置引發的垂直上升運動,為此次降水過程提供了動力條件。
(3)整個降水過程中,周口整層水汽充沛,為暴雨持續發生提供了水汽條件。
參考文獻
[1] 陶詩言.中國之暴雨[M].北京:科學出版社,1980:25-35.
[2] 朱乾根,林錦瑞,壽紹文,等.天氣學原理和方法[M].北京:氣象出版社,2007.
責任編輯:鄭丹丹