高建平 孫芳
摘 要:本文從天氣系統和物理場對2015年6月18日上高縣大到暴雨天氣過程進行分析,找出了本次過程中數值預報產品的應用情況,結果表明,水汽條件、大氣層結不穩定和K指數具有很好的指示意義,雷達回波在短臨預報中發揮了較好的作用。
關鍵詞:暴雨;天氣形勢分析;T639物理量場分析;雷達回波分析
一、降水實況及預報服務情況
(一)降水實況
受高空低槽東移和低層切變線南壓影響,2015年6月17日20:00至6月18日20:00上高縣普降暴雨,其中縣城雨量73.5mm,區域站13站出現4個大雨、9個暴雨,以泗溪站98.8mm為最大,同時過程中有明顯雷電活動。
(二)預報服務情況
6月17日下午根據江西省氣象臺、宜春市氣象臺指導預報對天氣形勢的分析,預計18日上高縣有一次大到暴雨天氣過程。我局17日16:00向上高縣委、縣政府領導和防汛指揮部呈報暴雨呈閱卷一期,17:00通過電視臺、短信平臺和農村大喇叭、顯示屏向上高縣委、縣政府、各防汛單位和各鄉鎮領導及社會公眾發布暴雨天氣報告。根據天氣情況變化上高縣氣象臺于18日08:00發布雷電黃色預警信號一次,13:00發布暴雨藍色預警信號一次。此次天氣過程上高縣沒有出現災情。
二、天氣形勢分析
17日08:00,500hPa實況:高空有一低槽位于四川東部,17日20:00東移至湖北、湖南2省西部,期間副高588線位于東南沿海一帶,且穩定少變。
17日08:00,700hPa:切變位于長江以北,其南側有一支的西南氣流,南側的長沙、南昌、杭州均為西南風,風速分別為12m/s、16m/s、20m/s。17日20:00切變逐漸南壓至長江以南,位于江西北部。
17日08:00,850hPa:切變位置與700hPa基本相同,其南側有12~20m/s的西南風低空急流。17日20:00切變南壓至湖南、江西北部。中、低層這種垂直結構,有利于大的降水產生。
地面圖(圖略)上,17日8:00在長春——北京——五臺山——青海湖有一冷鋒,中原到江南為寬廣的暖槽區18日8:00,地面冷鋒南壓至江南成為靜止鋒,位于浙江——江西——湖南——貴州一帶。
從以上描述可知這次過程是在高空槽后偏北氣流引導地面冷空氣南下時,受副高阻擋產生輻合上升運動引起的;在上升氣流中,由于低空急流加大水汽、熱量和動量的輸送,從而使降水迅速達到大暴雨的程度。
三、T639物理量場分析
(一)水汽條件
充沛的水汽、源源不斷地水汽供應及水汽的輻合是產生暴雨的前提條件。18日中低層西南急流開始形成,露點升高,濕層加厚,西南急流將海上深厚的暖濕空氣源源不斷地輸送到暴雨區,保證了暴雨區充沛持續的水汽供應。圖1a是6月16日20:00預報18日08:00水汽通量散度可以看出,奉新、靖安附近有一個-72×10~3hPa/s的水汽輻合中心,上高在-36×10~3~-48×10~3hPa/s范圍內。
(二)垂直速度分析
垂直速度是表征大氣上升或下降的物理量,強烈的上升運動是暴雨產生的必要條件。從圖1b可以看出上升氣流大值中心位于南昌附近,最大中心值-96×10~3hPa/s,上高處在上升氣流大值中心附近,在-72×10~3~-84×10~3hPa/s之間。
(三)假相當位溫分析
假相當位溫是綜合溫度、氣壓和濕度的一個物理量。產生暴雨要求高能高濕,且處在假相當位溫能量鋒區南側邊緣,最好氣層上干下濕,上冷下暖,表現為假相當位溫上小下大,氣層呈對流性不穩定狀態。從圖1c可見,6月16日20:00預報18日08:00假相當位溫江西中部有個76℃的高能中心,上高在72~76℃,大于68℃的一般暴雨數值。
(四)K指數分析
K指數既表達了大氣穩定度,又可體現低層水汽含量及濕層厚度。K值越大,表明大氣層結愈不穩定和水汽更充沛,其峰值比強降水出現時間有一定的提前,在暴雨預報中有一定的作用。從圖1d可見6月16日20:00預報18日08:00K指數,中心值最大值36℃位于江西中部,上高在K指數的36℃線內,且最近兩天K指數值在不斷增大,表明此時大氣處于潮濕不穩定狀態,為強對流天提供了不穩定能量。
四、雷達回波分析
5月18日回波系統分為兩條切變線回波帶,06時(圖2a)850hpa切變線相關的A回波帶位于湖南株洲至上饒一線,強度達到55dbz,整體緩慢并向偏東北方向移動,并持續至14時(圖2i),形成列車效應;09時(圖2d)B回波帶開始生成并向偏北方向移動,13時(圖2h)與A回波帶合并,這個時段上高雨量較為集中,雷達回波與實況雨量正好對應。
五、結束語
從天氣形勢看,高空低槽、中低層切變和地面冷空氣均已具備,有利于形成暴雨的天氣條件。T639物理量預報對這次暴雨過程預報情況,其中水汽供應預報偏小,假相當位溫、垂直速度、K指數等預報效果較好。雷達回波能夠及時準確監測雨量短時變化情況。
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作者簡介:高建平(1978-)男,高級工程師,從事氣象綜合業務工作。