張蕊 吳吉哲 田原
摘要 利用常規氣象資料、NCEP再分析資料等氣象數據,對2020年8月13—14日山東臨沂一次暴雨天氣過程進行分析。結果表明:此次暴雨天氣發生之前,亞歐大陸中高緯區域主要呈現“兩槽一脊”的大氣環流形勢,2個低槽區分別處于咸海與里海,高壓脊分布在貝加爾湖一帶;此次暴雨天氣是在高空槽、臺風“米拉格”、低層切變線、低層低渦以及西南暖濕氣流的共同影響下產生的;在副熱帶高壓外圍氣流和槽前西南氣流共同影響下,憑借低空急流構建的水汽輸送帶,持續將豐富的水汽向降水落區輸送,為此次臨沂市暴雨天氣的發生提供了良好的水汽條件;強降水發生之前,臨沂上空區域低空屬于較強的正渦度中心,高空屬于負渦度中心,負渦度中心在臨沂上空偏東區域,意味著這個時候低層為輻合,高空為輻散狀態,臨沂上層分布著很強的上升運動,同時存在傾斜性,為此次強降水天氣的形成提供了較好的動力條件;對流層低層濕正壓項負值區反映了暴雨落區的分布情況。
關鍵詞 臨沂;暴雨;環流形勢;物理量場
中圖分類號:P458.1+21.1 文獻標志碼:B 文章編號:2095–3305(2021)11–0065–02
1 天氣實況
2020年8月13日夜間至8月14日,山東臨沂市發生了一次暴雨天氣過程。其中,沂南遭遇了特大暴雨,為當地有氣象記錄以來最強的單日降雨。暴雨天氣使得臨沂市水位上漲,城市內澇嚴重,蒙陰、沂南部分街道積水過腰,停靠在路邊的車輛均被水淹,活動板房被水流沖走而到處漂移,給人民群眾的生命財產安全構成了嚴重威脅。
2 環流形勢分析
通過對此次臨沂暴雨發生之前的環流形勢展開分析發現,2020年8月中旬,500 hPa天氣形勢場上,亞歐大陸中高緯區域主要呈現“兩槽一脊”的大氣環流形勢,2個低槽區分別處于咸海與里海,高壓脊分布在貝加爾湖一帶,對我國帶來影響的冷空氣比較弱。我國中緯區域的環流較為平直,西太平洋副熱帶高壓越來越強,且不斷北抬,588 dagpm等高線南界北抬到北緯20°區域,使得旬內在菲律賓一帶有2個臺風生成,且在我國華南一帶登陸。
此外,因為西太平洋副熱帶高壓朝西邊區域延伸,在副高的西側有很強烈的西南暖濕氣流[1-3]。在西風帶弱冷空氣的作用下,我國華北大部分地區、華南地區、西南大部發生了強降水天氣過程。在高空槽、臺風“米拉格”、低層切變線、低層低渦以及西南暖濕氣流的共同影響下,山東臨沂于8月13—14日發生了暴雨天氣過程。
3 物理量場分析
3.1 水汽條件
分析此次暴雨天氣發生過程中水汽通量圖可知(圖1),水汽通量大值區始終位于臨沂及其以南區域,最強水汽通量區和槽前西南氣流所處區相符,同時對應著該處的低空急流,伴隨著系統的發展東移,水汽通量大值區也不斷朝東邊區域移動。臨沂在8月13日08:00處在水汽最強區的東北側;至13日20:00,最強區不斷朝東邊區域移動,臨沂一帶被覆蓋,而強降水逐漸變強;14日08:00,最強區經移動到臨沂東邊區域,臨沂降水強度越來越弱,此次降水天氣過程趨于結束。此次暴雨天氣主要在副熱帶高壓外圍氣流和槽前西南氣流共同影響下,憑借低空急流構建的水汽輸送帶,持續將豐富的水汽向降水落區輸送,為本次臨沂暴雨天氣的發生提供了良好的水汽條件。
3.2 動力條件
分析此次暴雨天氣發生過程中渦度剖面可知,2020年8月13日08:00,強渦度中心地處山東臨沂西邊區域,臨沂上空的渦度很小,高空區域屬于負渦度區,該區域這個時候高層屬于輻散狀態,但無顯著的中心;8月13日20:00,山東臨沂上空區域低空屬于較強的正渦度中心,高空屬于負渦度中心,負渦度中心在山東臨沂上空偏東區域,意味著這個時候低層為輻合,高空為輻散狀態,臨沂上層分布著很強的上升運動,同時存在傾斜性,這為此次強降水天氣的形成提供了較好的動力條件[4]。8月14日,各層渦度的強度越來越弱,低層輻合逐漸偏東,臨沂上空區域上升運動也隨之越來越弱,強降水天氣強度越來越弱,此次降水天氣過程趨于結束。
3.3 大氣不穩定能量
2020年8月13日08:00,在降水落區內,600 hPa高度以下區域均受濕正壓項負值區的影響,負值中心處于800 hPa一帶,強度為-1.2 PVU,大氣層結處于對流不穩定的狀態。8月13日12:00,低空濕正壓項負值區在垂直方向上涉及2個部分:(1)處于600 hPa處;(2)處于900 hPa以下。強度越來越弱,范圍越來越小,中心強度降低至1 PVU。8月13日傍晚至夜間,在山東臨沂,低層濕正壓項負值區逐漸被正值區代替,強度處于0.3 PVU左右,大氣對流不穩定較強,有利于暴雨天氣的發生和發展。
4 結論
(1)本次暴雨天氣發生之前,亞歐大陸中高緯區域主要呈現“兩槽一脊”的大氣環流形勢,2個低槽區分別處于咸海與里海,高壓脊分布在貝加爾湖一帶;此次暴雨天氣是在高空槽、臺風“米拉格”、低層切變線、低層低渦以及西南暖濕氣流的共同影響下產生的。
(2)在副熱帶高壓外圍氣流和槽前西南氣流共同影響下,憑借低空急流構建的水汽輸送帶,持續將豐富的水汽向降水落區輸送,為本次臨沂市暴雨天氣的發生提供了良好的水汽條件。
(3)強降水發生之前,臨沂上空區域低空屬于較強的正渦度中心,高空屬于負渦度中心,負渦度中心在山東臨沂上空偏東區域,意味著這個時候低層為輻合,高空為輻散狀態,臨沂上層分布著很強的上升運動,同時存在傾斜性,這為此次強降水天氣的形成提供了較好的動力條件。對流層低層濕正壓項負值區反映了暴雨落區的分布情況。
參考文獻
[1] 張芹,蘇莉莉,張秀珍,等.山東一次暖區暴雨的環境場特征和觸發機制[J].干旱氣象,2019,37(6):933-943.
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[3] 孫建華,趙思雄,傅慎明,等.2012年7月21日北京特大暴雨的多尺度特征[J].大氣科學,2013,37(3):705-718.
[4] 王思慜,趙桂香,趙瑜,等.2016 年7月山西一次大暴雨天氣過程的多尺度系統相互作用分析[J].干旱氣象,2017,35 (5):857-867.
責任編輯:黃艷飛
Analysis of a Rainstorm Weather Process in Linyi, Shandong Province from August 13 to 14, 2020
ZHANG Rui et al(Shandong Lanling County Meteorological Bureau, Lanling, Shandong 277700)
Abstract Using conventional meteorol-ogical data and NCEP reanalysis data, this paper analyzed a rainstorm weather process in Linyi, Shandong province from August 13 to 14, 2020. The results showed that before the rainstorm, the atmospheric circulation situation of “two troughs and one ridge” was mainly presented in the middle and high latitudes of the Eurasian continent, and the two low troughs were located in the Aral Sea and Caspian Sea respectively, High pressure ridge is distributed in Baikal Lake; The rainstorm was produced under the joint influence of high trough, typhoon “tmilag”, low-level shear line, low-level vortex and warm and humid airflow in Southwest China. Under the joint influence of the peripheral air flow of the subtropical high and the southwest air flow in front of the trough, relying on the water vapor conveyor belt constructed by the low-level jet, the rich water vapor was continuously transported to the precipitation area, which provided good water vapor conditions for the occurrence of the rainstorm in Linyi city. Before the heavy rainfall, the low altitude over Linyi belonged to a strong positive vorticity center, and the high altitude belonged to a negative vorticity center. The negative vorticity center was in the east area over Linyi, Shandong province, which meant that at this time, the low level was convergent and the high altitude is divergent. There was a strong upward movement and inclination in the upper layer of Linyi, This provided better dynamic conditions for the formation of this heavy precipitation weather. The negative value area of wet barotropic term in the lower troposphere reflected the distribution of rainstorm area.
Key words Linyi;Rainstorm; Circulation situation; Physical quantity field
作者簡介 張蕊(1994—),女,山東榮成人,助理工程師,主要從事測報、預報工作。#通信作者:田原(1995—),男,山東臨沂人,助理工程師,E-mail:916899750@qq.com。
收稿日期 2021-09-01