摘要 2011年6月湖口縣出現(xiàn)了4次連續(xù)性強降水天氣過程,通過環(huán)流形勢和物理量特征等分析可知,高空低槽、低空急流是此次暴雨天氣主要影響系統(tǒng),低空急流促使暖濕空氣輻合上升成為暴雨觸發(fā)機制。
關(guān)鍵詞 暴雨;高空低槽;切變線;低空急流
中圖分類號 P458 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)122-0159-01
湖口縣位于江西省北部,長江南岸,為鄱陽湖入長江之口,屬北亞熱帶超市型天氣區(qū),雨水充沛,暴雨是湖口縣主要災害性天氣之一。2011年6月湖口縣經(jīng)歷了4次降水過程,其中6月14~15日受高空低槽影響,湖口縣24 h降雨量達到65 mm,致使前期旱情急轉(zhuǎn)澇災,對人民群眾生產(chǎn)生活造成了很大影響。本文利用常規(guī)天氣資料、衛(wèi)星云圖等對此次大范圍暴雨天氣進行分析,為做好當?shù)匮雌谶B續(xù)性強降水提供參考經(jīng)驗。
1 環(huán)流形勢和影響系統(tǒng)分析
1.1 高空天氣形勢
6月14日20時500 hPa高空圖上(圖略),歐亞大陸中緯度環(huán)流為兩槽一脊型,有利于北方冷空氣沿槽后西北氣流不斷擴散南下;有高空槽波動東移發(fā)展,在我國中高緯地區(qū)形成一高壓脊。同時,西太平洋副熱帶高壓南北擺動幅度很小,其脊線維持在20°N附近,副熱帶高壓脊線西側(cè)的西南暖濕氣流沿副高邊緣加強至江西一帶,且發(fā)展旺盛;受穩(wěn)定少變的副熱帶高壓影響,冷暖空氣不斷交匯在贛北部地區(qū),為湖口縣等地區(qū)的降水創(chuàng)造了充足的水汽條件,強降水集中。
1.2 中低層天氣形勢
6月14日14時至15日08時,850 hPa圖上,冷暖空氣交匯后形成一東北-西南走向的冷式切變線,切變線沿湖南、湖北交界處伸至安徽南部地區(qū),而江西省正處于切變線南側(cè)的低空西南氣流控制中;在副熱帶高壓穩(wěn)定維持且強盛下,切變線在贛北地區(qū)幾乎處于準靜止狀態(tài)。同時南海至江西存在一低空急流,急流中心最大風速超過16 m/s,江西中北部地區(qū)處于急流帶左前方,風速輻合明顯,具備暴雨及大暴雨天氣產(chǎn)生的豐富水汽;在切變線東南部有一低渦環(huán)流,低渦旋轉(zhuǎn)作用使輻合上升運動不斷加強,受其影響低空西南氣流發(fā)展旺盛,把暖濕水汽源源不斷的從南海、孟加拉灣輸送過來,為湖口縣及贛北大部分地區(qū)出現(xiàn)暴雨過程提供了豐沛的水汽條件。15日14時,隨著中低層切變線的南壓,暴雨天氣逐漸結(jié)束。
2 物理量場分析
2.1 水汽通量及水汽通量散度
連續(xù)性暴雨、大暴雨的產(chǎn)生,需要該地區(qū)上空有著充足的水汽和源源不斷的水汽輸送,且暴雨一般發(fā)生在有較大水汽通量及其輻合的情況下。14日08時,湖南西部地區(qū)和江西北部分別有一水汽通量高值區(qū),中心值均達到800 g/(s·cm2·hPa)以上,20時,整層大氣存在一西南-東北向的水汽通量高值區(qū),建立了一支通暢的水汽通道。14日20時至15日08時,水汽通量大值區(qū)突增并快速向東北方向移動,兩大值區(qū)合并穩(wěn)定維持在江西省北部地區(qū),北部大部分地區(qū)處于中心值大于1200 g/(s·cm2·hPa)水汽通量高值區(qū)內(nèi),與強降水區(qū)域分布基本吻合。
由水汽通量散度垂直剖面圖可看出,14日20時,湖南西部及江西北部一帶各有一輻合區(qū),江西東北部地區(qū)水汽通量散度值達到-70 g/(s·cm2·hPa);14日20時至15日08時,低層強輻合中心向北抬至江西北部,隨后又南壓至贛東北地區(qū)并持續(xù)維持在江西東北部地區(qū)。
2.2 動力條件
6月14日20時700hPa高度散度場顯示,湖口縣東南部景德鎮(zhèn)存在一強度為﹣50×10-6S-1的輻合中心,正渦度中心位于安徽南與江西交界處,中心值為+80S-1,湖口縣正處于正渦度區(qū)內(nèi);此時江西東北部的景德鎮(zhèn)、上饒有反氣旋旋轉(zhuǎn)和強烈的輻合上升運動,對應地區(qū)出現(xiàn)強降雨天氣。沿29°N垂直剖面圖分析(圖略),800 hPa以下低層,湖口縣處在強的正渦度區(qū)和負散度區(qū),可見湖口縣所處的贛北部區(qū)域低層表現(xiàn)為強氣旋性旋轉(zhuǎn)和輻合,上升運動強烈,是湖口縣等地區(qū)出現(xiàn)暴雨天氣的有利的動力條件;而800 hPa~400 hPa高度散度場上,顯示為負散度,500 hPa~600 hPa為負散度中心,可見湖口縣上空中低層為強輻合;由此可見,湖口縣及江西北部大部分地區(qū)為強烈的低層輻合和高層輻散,這種系統(tǒng)配置有助于形成較強的上升運動,出現(xiàn)強降水天氣。在29°N垂直速度剖面圖上,14日20時,114°~118°E范圍內(nèi)垂直上升運動區(qū)深厚,上升運動區(qū)垂直速度梯度較大,一直延伸至200 hPa,850 hPa垂直速度為﹣1 Pa/s的強上升運動中心在114°E一帶,700 hPa~300 hPa垂直速度為-2 Pa/s的強上升運動中心位于116°~118°E,說明江西北部地區(qū)中低層至高層一直存在強上升運動,造成了此時段湖口縣等地暴雨天氣的發(fā)生;這種強上升運動區(qū)直至15日14時減弱并逐漸消失,降雨也隨之告一段落。
2.3 熱力條件
對14日20時至15日08時θse(850 hPa~500 hPa)圖進行分析,江西北部地區(qū)位于θse(850 hPa~500 hPa)負值區(qū),且負值區(qū)為東北-西南帶狀分布;其中14日20時湖口縣所在的贛西北部正處在負值中心區(qū),受低層較強西南風影響,贛北部地區(qū)低層大氣高溫高濕,且近于飽和,導致大氣對流極不穩(wěn)定,因此15日02時負值中心擴展至贛北地區(qū)。沿29°Nθse垂直剖面圖可看出,113°~117°E一帶850 hPa~700 hPa的θse>72℃,說明該區(qū)域大氣層結(jié)極不穩(wěn)定,當不穩(wěn)定層結(jié)受到外界觸發(fā)時即釋放能量,促進對流云系的發(fā)生發(fā)展,從而產(chǎn)生暴雨、大暴雨天氣,由此證明了不穩(wěn)定能量對湖口縣暴雨的貢獻。
3 衛(wèi)星云圖與雷達回波分析
利用九江市多普勒雷達觀測資料分析,6月10日安徽南部、江西中北部和湖南東部有大片的對流性降水回波發(fā)展,回波帶向東北偏東方向緩慢移動,13~15日在江西北部及東北部、浙江西北部和福建中北部區(qū)域形成強降雨帶,回波強度大,影響時間較長。對應的衛(wèi)星云圖上,14日20時黃淮以南呈氣旋性對流渦旋云系特征,西北有氣旋式鍥入渦旋云系的冷空氣生成;云系中心南側(cè)組成多個大小不一的相對孤立的人字形對流云團,以島鏈式相互連接,對應出現(xiàn)間歇性強降水;云系東南及西南生成并發(fā)展多個小尺度對流云團;而云系北側(cè)云層則松散、稀薄。當云團出現(xiàn)東
移,云團所經(jīng)過的湖南北部、江西北部地區(qū)均出現(xiàn)了間歇性短時暴雨或大暴雨。
4 結(jié)束語
2011年6月江西湖口縣經(jīng)歷了4次降水過程,其中6月14-15日的暴雨天氣過程是受穩(wěn)定的大尺度環(huán)流下高空低槽、切變線、副熱帶高壓共同影響造成的。
西南暖濕氣流交匯后形成切變、低渦加大輻合上升運動出現(xiàn),低空西南急流勢力加強并將南海和孟加拉灣暖濕水汽源源不斷的輸送至江西北部地區(qū),為湖口縣強降水提供了充足的水汽條件。同時,低空水汽強輻合區(qū)與整層水汽通量高值區(qū)正對應湖口縣等贛北大部分地區(qū)的暴雨時空分布。
江西北部地區(qū)高層強輻散、低層強輻合的系統(tǒng)配置,是湖口縣等縣市產(chǎn)生強降水的動力條件;贛北地區(qū)中低層大氣高溫高濕高飽和以及較高的對流不穩(wěn)定能量的存在為湖口縣暴雨出現(xiàn)提供了充分的熱力條件。
參考文獻
[1]曹曉崗.江西區(qū)域暴雨的熱力和動力條件診斷分析[J].氣象,1996,22(4):37-40.
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作者簡介
吳慧峻(1969—),男,漢族,江西九江都昌人,本科學歷,工程師,從事氣象服務與應用氣象研究工作。