丁美萍
摘 要 利用常規(guī)分析資料、中尺度自動站的地面資料和多普勒雷達數(shù)據(jù),對2014年8月12-13日發(fā)生在信豐縣的強對流暴雨天氣過程進行了詳細分析,力求為本地短時臨近預報預警提供參考依據(jù)。
關鍵詞 短時強降水;強雷電;特征分析;預警指標
中圖分類號:P458.121.1 文獻標志碼:B 文章編號:1673-890X(2015)21--02
1 降水實況和環(huán)流形勢
1.1 降水實況
據(jù)區(qū)域自動氣象站統(tǒng)計,8月12日20:00-13日19:00,信豐縣普降大到暴雨、局部大暴雨,以小河188.8 mm為最大,縣氣象臺達167.6 mm(為歷年同期最大值)。據(jù)區(qū)域自動氣象站統(tǒng)計,全縣平降雨量達63.1 mm。降雨量≥100 mm(大暴雨)站點有:小河188.8 mm、縣氣象臺167.6 mm(為1957年以來8月24 h降雨量最大值)、大阿138.9 mm、正平141.6 mm、萬隆134.5mm、嘉定洞高126.6 mm。降雨量≥50 mm(暴雨)站點有:新田金雞54.7 mm、大橋62.3 mm、古陂茶坳80.6 mm、嘉定龍舌圣地果業(yè)90.9 mm、西牛黃泥65.5 mm、大塘埠55.3 mm、油山長安園藝場71.2 mm、油山77.6mm、鐵石口69.9 mm、鐵石口長遠67.3 mm、正平九渡88.6 mm、萬隆龍頭64.1 mm。主要降雨時段為12日21:00-13日03:00期間,共有11站次出現(xiàn),降雨量>30 mm/h(09:00-11:00小河鎮(zhèn)降雨量達114.5 mm,10:00-12:00,2 h降雨量本站達89.6 mm),其中小時雨量大于50 mm共有5站次(1 h最大降雨量達58.7 mm,出現(xiàn)在小河鎮(zhèn)政府)。本次強對流天氣過程的最大雨強主要發(fā)生在信豐縣城及其西部、南部鄉(xiāng)鎮(zhèn),突發(fā)性強,降水時段集中,強降水持續(xù)約2~3 h。
1.2 環(huán)流形勢分析
8月12日20:00,200 hPa高層受東風系統(tǒng)影響,贛南處東風波前輻合區(qū)內(nèi);500 hPa為二脊一槽型,江西省南部受偏南氣流控制;700 hPa江西省中部以南有冷式切變存在,850 hPa以下處濕區(qū),925 hPa江西省處暖中心控制,低層增溫明顯,地面則處鞍型低壓環(huán)流輻合區(qū)內(nèi)(圖1和圖2)。
2 中尺度天氣環(huán)境條件場分析
2014年8月12日17:00、20:00,受中高層東風波和低層切變線影響,深層垂直風切變較為明顯,具備一定的輻合抬升條件,低層偏南風氣流向江西省南部提供暖濕輸送。同時,低層受暖脊控制,處于高溫高濕狀態(tài),不穩(wěn)定能量較高,本站午后最高氣溫遠高于對流溫度;高空東北氣流的西移和地面顯著的3 h負變壓中心的存在(負變壓中心易形成中小尺度的輻合流場)(本站17:00的3 h變壓為-1.0),容易觸發(fā)強對流天氣,整層可降水量普遍維持在50 mm以上,因此,江西省南部將有以短時強降水為主的強對流天氣。
圖1 2014年8月12日20:00 500 hPa
圖2 2014年8月12日20:00 700 hPa
3 大氣穩(wěn)定度分析
根據(jù)臨近原則,分析與信豐相距約60 km處的贛州和相距約180 km處的河源探空站資料的CAPE、K、LI以及假相當位溫垂直遞減率和垂直風切變。發(fā)現(xiàn)暴雨區(qū)均有大量不穩(wěn)定能量積累。過程發(fā)生當天,大氣層結(jié)呈現(xiàn)極不穩(wěn)定,K指數(shù)在41~42 ℃,沙氏指數(shù)SI<(-2.12~-1.47) ℃,850 hPa與500 hPa假相當位溫θse之差Δθse(850~500)>20 ℃,對流性不穩(wěn)定極強,風向隨高度順轉(zhuǎn),由低層西南風轉(zhuǎn)為高層東北風,表現(xiàn)出暖平流特征,上干下濕的喇叭口狀,不穩(wěn)定層結(jié)以及較低的抬升凝結(jié)高度有利于對流發(fā)生,中層垂直風切變的存在能使對流更好發(fā)展[1]。
4 雷達回波特征分析
圖3 2014年8月12日20:30雷達回波
從組合反射率(CR)圖上可以看到,20:00左右開始不斷有回波從大余、南雄交界處向信豐縣油山、大阿移動,并發(fā)展;20:30左右在縣城附近有塊回波生成,并迅速發(fā)展(圖3)。到22:00左右信豐縣境內(nèi)生成發(fā)展成多個單體風暴與從大余、南雄西移過來的單體、多單體風暴合并,此時回波強度大于55 dbz的多單體風暴,位于信豐縣西南部的萬隆、小河、正平等鄉(xiāng)鎮(zhèn)呈帶狀分布,與強降水落區(qū)相對應,且穩(wěn)定少動(圖4);23:54開始強風暴在信豐縣內(nèi)減弱,信豐縣降水迅速減弱。
圖4 2014年8月12日22:06雷達回波
5 結(jié)論
此次強對流過程滿足水汽條件,不穩(wěn)定層結(jié),抬升條件,其轉(zhuǎn)換條件是明顯的垂直風切變。
低層暖濕空氣(LFC位于20 ℃層)被強烈上升運動迅速抬升至-20 ℃層以上(CAPE釋放),形成冰晶和過冷雨滴,在垂直風切變作用下形成強回波梯度,冰晶和過冷雨滴下落過程中部分融化的大雨滴與暖云區(qū)內(nèi)的水滴并碰過程形成更大雨滴,出現(xiàn)短時強降水[2-3]。
參考文獻
[1]王彥,于莉莉,李艷偉,等.邊界層輻合線對強對流系統(tǒng)形成和發(fā)展的作用[J].應用氣象學報,2011,22(6).
[2]馬文彥,馮新,揚芙蓉.地面資料在偵測暴雨天氣過程中的應用[J].氣象,2010(1).
[3]陶祖鈺.基礎理論與預報實踐[J].氣象,2011,37(2).
(責任編輯:劉昀)