于澤華 劉程 呂振東





摘 要:利用常規氣象資料對2015年2月下旬南昌市一次持續性降水天氣過程進行診斷分析。結果表明:歐亞大陸上空為兩槽兩脊形勢,孟加拉灣活躍的南支波動不斷輸送西南暖濕氣流,槽后西北氣流引導冷空氣不斷擴散南下,且副高偏強使得南支槽前的西南氣流明顯加強,因此冷暖空氣的交匯變得頻繁,有利于后期持續性的降水。
關鍵詞:持續降水;環流條件;地形
中圖分類號:P458.121 文獻標識碼:A 文章編號:1003-5168(2019)07-0150-03
Abstract: Using conventional observed datum, the authors analyzed reasons of a continuous precipitation process in Nanchang. The results showed that there were two trough and two ridges over Eurasia, and the active South Branch of the bay of Bengal continuously delivered southwest warm moist air flow to Nanchang, and the northwest air flow after the trough leaded the cold air southward, and the strong subtropical anticyclones before trough made the southwest airflow obviously strengthened, which helped the continuous precipitation process.
Keywords: continuous precipitation;circulation conditions;topography
南昌市地處江西省北部,位于東亞季風區,夏季風可以帶來充沛的水汽,且冷空氣活動也比較頻繁,冷暖空氣交匯常常會帶來大范圍降水。2015年2月下旬,南昌市出現一次持續性降水天氣過程,并出現比較罕見的暴雨。強對流天氣產生的基本條件是大氣層結不穩定、水汽條件、抬升觸發機制和垂直風切變。因此,本文將從大尺度的環流系統、熱動力條件等對本次過程的成因進行診斷分析。
1 降水實況
2015年2月19日起,南昌市自北向南陸續出現降水天氣,強降水主要出現在西北部。2月19日08:00至28日08:00,全市平均降水量131.6mm,國家站中安義縣累計降水量最大,為192.8mm,區域站中梅嶺洗藥塢累計降水量最大,為251.7mm,具體降水情況見圖1(a)。本次強降水時段主要集中在20日08:00至21日08:00,全市24h平均降水量為42.6mm,共有38個臺站24h累計雨量達到暴雨量級,梅嶺洗藥塢累計降水量最大,為93.2mm,且過程中伴隨雷暴、大風等強對流天氣。具體降水情況見圖1(b)。
2 環流特征與主要影響系統分析
2.1 高層環流場分析
500hPa歐亞大陸上空為穩定的兩槽兩脊形勢,西歐為高壓脊,烏拉爾山為長波槽,形勢不斷向東發展移動,槽底切斷多誘發于地中海東岸一帶,且此形勢下下游南支波動比較活躍,表明南昌會出現持續性大范圍的陰雨天氣。19—22日,不斷有低槽移過南昌市,槽后西北氣流引導冷空氣不斷擴散南下,而副熱帶高壓明顯偏南偏強,使得副熱帶高壓西側偏南氣流的水汽輸送加強,且孟加拉灣南支槽前西南暖濕氣流活躍,因此,冷暖空氣的交匯變得頻繁,這種條件有利于后期持續性降水的發生發展。500hPa高空圖如圖2(a)所示。
200hPa高空急流非常明顯。南昌市位于輻散區域內,低層輻合、高層輻散為對流天氣提供了能量輸送和動力抬升條件。200hPa的濕度條件也較好,為降水的持續提供了有利條件。200hPa高空圖如圖2(b)所示。
2.2 中低層環流系統分析
850hPa圖中有一條明顯的冷式切變線[見圖3(a)],而冷式切變降水會表現為明顯的陣性,降雨強度變化比較大,這與實況降水強度大、雨量多也比較符合。20日08:00,切變線位于南昌市北部,而后開始向南壓;21日08:00已基本壓到南昌市,并且切變線附近的等溫線比較密集,鋒區比較明顯。南昌市位于低空輻合區域內,西南急流對暖濕空氣的輸送非常明顯,南昌市處在西南氣流的控制下,這種高空深厚的西南氣流為強對流天氣的發生、發展提供了良好的基礎。
從850hPa和700hPa濕度情況看(見圖3),南昌市均處在濕區內,水汽條件較好。此外,850hPa和500hPa的溫差也比較大,會造成上冷下暖的形勢,再加上高空槽、切變線以及低空急流,配合低層輻合,會產生不穩定的能量,造成強降水天氣的維持和發展。
地面天氣圖中(圖略),20日08:00開始,南昌從18、19日受高壓底后部控制轉為受中心在我國西南部的低壓控制,而且低壓移速很快。21日08:00,鋒面已經移到沿海地區。受此鋒面影響,20日南昌市出現暴雨天氣。25日08:00,地面圖上也出現了一條鋒面,壓在江西省南部,而且26日08:00也接近入海。26日08:00,南昌市位于高壓底后部,有強烈的輻合上升氣流。2015年2月19日到28日,地面低壓比較活躍,冷空氣活動比較頻繁,為南昌市持續的陰雨天氣提供了保證。
3 水汽條件
從整層水汽通量分布及水汽輸送情況來看[見圖4(a)],2月下旬南昌市整層水汽通量比較大,且2月20—21日時整層水汽通量達到了270g/(cm·hPa·s)以上,水汽通量大值區與暴雨區分布基本一致。從850hPa的水汽輸送情況來看,南昌市受西南急流的影響,水汽輸送充沛,充足的水汽條件也為持續性降水的發生提供了有利保障。
4 地形作用分析
有分析表明[5-6],地形也是影響暴雨分布的一個主要影響原因之一,而本次過程降水大值區主要出現在南昌市西北部,相鄰的宜春市東北部也出現了較強的降水。除了與大的環流背景有關外,與地理位置和地形也有一定的關系。此次暴雨的最大降水區域位于九嶺山和梅嶺之間,暴雨形成過程中,地形對水汽有抬升作用,低空的暖濕氣流受到山的阻擋,在山區上方不斷堆積,在熱力觸發機制作用下很容易發展成為對流單體,從而出現強降水天氣。
5 結論
①在穩定的兩槽兩脊高空形勢下,副熱帶高壓偏強加之孟加拉灣南支波動活躍使得西南暖濕氣流輸送加強,且槽后西北氣流引導冷空氣不斷擴散南下,因此冷暖空氣的交匯變得頻繁。這種條件非常有利于后期持續性降水的發生發展。
②中低層主要影響系統為850hPa的冷式切變線以及200hPa的高空急流, 切變線附近的等溫線比較密集,鋒區比較明顯,且南昌市位于低空輻合區域,西南急流對于水汽的輸送比較明顯,且整層的濕度條件都很好,有利于降水的發生和持續。
③由于南昌西北部位于山區,除了考慮大的環流形勢場以及水汽和垂直運動條件,還考慮了地形抬升對降水的影響,山區復雜的下墊面的動力、熱力條件可能會對降水產生或加強或削弱的影響。
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