■ 劉宏韜 楊道鵬 王磊 白楊 劉艷
(遼寧省大連市長??h氣象局遼寧大連116500)
2015年8月大連地區(qū)一次暴雨天氣過程分析
■劉宏韜楊道鵬王磊白楊劉艷
(遼寧省大連市長??h氣象局遼寧大連116500)
本文利用各種常規(guī)資料,對2015年8月2-5日影響大連地區(qū)大到暴雨降雨過程的系統(tǒng)背景、天氣特征、水汽條件、動力特征等方面進行分析,加深對強降水特征的認識,提高監(jiān)測、預(yù)報強降水的能力,不僅具有重要的學(xué)術(shù)意義和理論價值,還具有更為廣泛的社會、經(jīng)濟意義和應(yīng)用價值。
大連地區(qū)暴雨天氣特征水汽輸送動力條件
大連地區(qū)處亞洲東部中緯地帶、遼東半島南部,南臨黃海和渤海,雖屬溫帶大陸性或過渡性季風氣候,但由于地處太平洋西岸,受黃、渤海的影響,該區(qū)海洋性氣候比較明顯。本文利用衛(wèi)星云圖、水汽輸送、高空氣壓等資料對2015年8月2-5日的一次大暴雨過程進行分析,試圖從中得到對強降水預(yù)報的一些啟示,為今后此類強降水天氣的預(yù)報提供一定的參考依據(jù)。
受西太平洋副熱帶高壓西進北上的影響,遼寧省大連市從2015年8月2日開始普降大雨,主要集中在8月2日下午、夜間和8月3日下午3個時段。大連全區(qū)為中到大雨,普蘭店東部、莊河、長海等地達到暴雨量級。截至8月4日下午4時,最大降雨量出現(xiàn)在莊河王家,已達到93毫米,在5日下午15時左右此次降水過程逐步結(jié)束。
2.1高空形勢
2015年8月2日8:00高空200 hPa高度場顯示,高空急流呈西南ˉ東北向位于華北地區(qū),大連地區(qū)正好處于高空急流的右側(cè)。8 月3日8:00高空500 hPa高度場顯示,高空環(huán)流場為兩脊一槽型;低渦位于貝加爾湖以北,南北階梯槽明顯,北槽由貝加爾湖低渦伸出,南槽位于華北地區(qū),大連地區(qū)處于華北大槽前部的高脊控制,西南氣流。北槽南落,引導(dǎo)極地冷空氣南下,冷暖空氣在渤海上空交匯,形成上升氣流,為此次降雨提供動力條件。
2.2地面形勢
2015年8月2日08時,西西伯利亞地區(qū)有一個氣旋活動區(qū),其中心位于巴爾喀什湖附近,氣旋東、西分別有一里黑海地面高壓和蒙古高壓,新疆一帶為低壓活動區(qū),同時里黑海高壓不斷東移,其前沿冷空氣在巴爾喀什湖至中亞之間形成冷鋒影響我國西北地區(qū);2日20時,蒙古高壓持續(xù)穩(wěn)定,而西伯利亞氣旋勢力減弱并北上,我國新疆南部地區(qū)被低壓控制,有利于水汽的積聚及輻合抬升。3 日08時,受蒙古高壓影響,大連等東北大部分地區(qū)地面為偏東風,東、西風在該區(qū)域交匯,對形成上升運動較為有利;隨著里黑海高壓向東移動與蒙古高壓打通結(jié)合,降水區(qū)域正移至東北地區(qū),并且在地面冷高壓的控制下,出現(xiàn)了明顯的降溫。
3.1水汽條件分析
8月2日02:00~3日08:00200hpa以下從四川盆地到遼寧省中部相對濕度普遍大于85%,遼寧大部分地區(qū)相對濕度達到90%以上,形成了有利于暴雨維持的水汽條件。從850hpa水汽通量分布圖看,暴雨期間遼寧境內(nèi)有兩條水汽通道,分別來自南海和黃、渤海地區(qū)。2日08:00有一條東北西南向的水汽輸送帶從我國西南地區(qū)延伸至東北,并在形成之后強度加強,到過程開始時達到最強。最大值沿副高邊緣的西南氣流分布,中心值位于渤海地區(qū)。另一條水汽通道在黃海南部向北伸展,兩條水汽輸送帶在遼寧北部匯合,而黃海、渤海上空水汽輸送距離近,對暴雨的貢獻最大。
3.2動力條件
(1)渦度和散度。8月2日08:00,大連上空700hpa以下為負渦度,500hpa以上為正渦度,2日20:00正渦度向低層擴散,850hpa正渦度中心位于內(nèi)蒙古東南部,大暴雨期間大連地區(qū)上空都處在正渦度區(qū),渦度的最大值在700hpa高度附近,有利于上升運動的維持和發(fā)展,為強降水的出現(xiàn)提供了動力條件。4日20:00 850hpa以下渦度值明顯減小,全區(qū)降水趨于結(jié)束。
8月2日20:00~4日08:00大暴雨維持期間遼寧上空200~500hpa高度為輻散區(qū),2日20:00輻散中心在河北省東部。3日08:00~20:00輻散中心位于遼寧西部和北部,對應(yīng)850~1000hpa高度上處在輻合區(qū)內(nèi),且高層輻散明顯大于低層輻合,在高層的抽吸作用下,低層輻合加強,有利于垂直上升運動的加強和維持,觸發(fā)不穩(wěn)定能量的釋放,產(chǎn)生強降水。
(2)垂直速度。從垂直速度的高度-時間演變圖看,2日20:00~22日08:00大連上空上升運動發(fā)展強烈,200hpa以下為強上升與下沉氣流對流旺盛區(qū),500hpa以下有2個上升運動中心,均出現(xiàn)在700hpa高度附近,中心值小于-70×10-3Pa.s-1。這種長時間強烈的上升運動的發(fā)展和維持不僅為水汽的垂直輸送起到了重要作用,同時輻合上升運動也觸發(fā)了不穩(wěn)定能量的釋放,導(dǎo)致強降水的產(chǎn)生。
2015年8月2ˉ5日大連地區(qū)暴雨天氣過程中,500 hPa為兩脊一槽型。南北階梯槽明顯,北槽位于貝加爾湖地區(qū),南槽位于華北地區(qū),南槽東移發(fā)展,其前部的西南氣流影響大連;北槽引導(dǎo)冷空氣南下;冷暖空氣交匯于渤海上空,形成上升氣流,為此次暴雨提供動力條件。高空槽、中低層切變線是大連地區(qū)暴雨的主要天氣系統(tǒng)。高空槽、切變線系統(tǒng)造成低層輻合,觸發(fā)不穩(wěn)定能量的釋放,造成強烈的對流,是產(chǎn)生暴雨的動力機制。降雨前大氣斜壓性不穩(wěn)定是地面倒槽存在和發(fā)展的啟動機制。暴雨是大連地區(qū)夏季的主要災(zāi)害性天氣,應(yīng)進一步深入研究引發(fā)強降水的天氣系統(tǒng),進行分類并總結(jié)出典型的暴雨天氣模型,研究不同暴雨的天氣系統(tǒng)的機理和引發(fā)暴雨的機制,進而提高強降水預(yù)報準確率。
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P458.1+21.1[文獻碼]B
1000-405X(2016)-3-400-2