雷生國 趙維梅 馬秀梅
摘要 利用2004—2014年5—9月的常規(guī)氣象資料和青海省東北部10個自動氣象站的小時氣象要素資料,對青海省東北部短時強降水的時空分布特征、地面氣象要素特征、環(huán)流形勢、云圖TBB變化特征等進行了綜合分析,結果表明:青海省東北部短時強降水多以局地對流性降水為主,范圍小、持續(xù)時間短,主要集中在7—8月,以夜雨為主,16:00—24:00為主高峰;由副高壓與高空槽形成的“東高西低”的天氣形勢是出現(xiàn)短時強降水的主要形勢;短時強降水出現(xiàn)前1~3 h地面氣壓開始上升,氣溫下降,表現(xiàn)為地面冷高壓影響特征。短時強降水出現(xiàn)時間落后于TBB最大值出現(xiàn)時間1~4 h。
關鍵詞 短時強降水;時空分布;特征;青海省東北部
中圖分類號 P426 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)09-0236-02
青海省東北部位于大坂山與拉脊山之間的黃河流域以及湟水河流域。流域內地形復雜多樣,氣候地域差異明顯。由于受冷、暖空氣和下墊面的影響,短時強降水天氣出現(xiàn)的頻率較高,容易形成暴雨。短時強降水天氣持續(xù)時間短、強度大、局地性強,形成原因極其復雜,預報難度大,成為廣大學者探討的熱點[1-2]。因此,對青海省東北部短時強降水天氣進行分析總結,建立起思路和預報模型,對該地區(qū)短時臨近預報和災害性天氣預警具有十分重要的意義。
1 短時強降水氣候特征
青海省東北部2004—2014年10年來汛期共出現(xiàn)短時強降水天氣過程180次,期間10個氣象站共觀測到291站次短時強降水。
從出現(xiàn)范圍來看:在一次天氣過程中單點(2個站及以下)出現(xiàn)短時強降水151次,占總次數(shù)的84%;區(qū)域性(3個站及以上)短時強降水的有29次,占總次數(shù)的16%,其中范圍最大的一次區(qū)域性短時強降水天氣發(fā)生在2009年8月18日4:00—9:00,有4個站共12次達到短時強降水,其中大通連續(xù)4 h、西寧連續(xù)3 h、互助和樂都連續(xù)2 h達到短時強降水標準。
從持續(xù)時間來看:在一次降水天氣過程中,單站降水量只有1 h達到短時強降水的有150次,占總次數(shù)的83%;單站降水量連續(xù)2 h及以上達到短時強降水的有30次,占總次數(shù)的17%,其中2013年8月21日20:00至22日3:00大通連續(xù)7 h達到短時強降水,持續(xù)時間長,較為罕見;單站降水量2 h達到短時強暴雨的有3次。
2 時空分布特征
2.1 空間分布情況
青海省東北部短時強降水空間分布呈現(xiàn)從西北向東南逐漸減少的趨勢,短時強降水多發(fā)地從北向南出現(xiàn)3個大值中心:北部中心在大通、互助、西寧,出現(xiàn)了30~45次,大通是青海東北部短時強降水出現(xiàn)最多的地區(qū);中部中心在湟中,出現(xiàn)了35次;偏南中心在化隆,出現(xiàn)了36次。短時暴雨空間分布與短時強降水分布非常相似,大通和化隆南、北2個大值區(qū)更加明顯,短時暴雨出現(xiàn)次數(shù)是其他站點的2倍(圖1)。
2 2 h分布情況
青海省東北部291站次短時強降水白天(9:00—20:00)出現(xiàn)了110站次、夜間(21:00至翌日8:00)出現(xiàn)了181站次,說明青海省東北部短時強降水易出現(xiàn)在夜間。從各時次的分布情況來看,雖然每個時次均有出現(xiàn),但分布不均,成明顯的雙峰雙谷結構,主高峰出現(xiàn)在16:00—24:00,次高峰出現(xiàn)在4:00—8:00,主低谷出現(xiàn)在9:00—15:00,次低谷出現(xiàn)在1:00—3:00。短時強降水出現(xiàn)最多的16:00—24:00是午后對流活動發(fā)展最為旺盛的時段,說明短時強降水多由強對流引發(fā)。
3 地面場變化特征
對青海東北部291站次短時降水天氣過程中出現(xiàn)短時強降水前3、2、1 h的地面變壓、變濕進行分析發(fā)現(xiàn):強降水前3 h變壓場有升壓特征的270次,占總次數(shù)的93%,升壓幅度為0~7.3 hPa;強降水前2 h變壓場有升壓特征的285次,占總次數(shù)的98%,升壓幅度為0~5.5 hPa;強降水前1 h變壓場有升壓特征的271次,占總次數(shù)的93%,升壓幅度0~3.9 hPa。強降水出現(xiàn)前3 h無論有無降水,水汽壓上升個例較多,分別占55%和61%,上升幅度0~6.3 hPa;強降水出現(xiàn)前2 h如果已經有降水出現(xiàn),水汽壓下降的占69%,下降幅度0~-3.7 hPa。如果無降水出現(xiàn),水汽壓上升的占62%,上升幅度為0~6.5 hPa;強降水出現(xiàn)前1 h如果已經有降水出現(xiàn),水汽壓下降的占63%,下降幅度為0~-3.6 hPa。如果無降水出現(xiàn),水汽壓上升的占56%,上升幅度為0~5.0 hPa。
4 結語
(1)青海省東北部短時強降水多以局地陣型降水為主,范圍小、持續(xù)時間短。單點出現(xiàn)的幾率較大,具有很明顯的局地性;空間分布從北向南逐漸減少,大通出現(xiàn)最多,民和最少;以平均每年1.2站次的速度增多;主要集中在7—8月;1 d之內短時強降水主要出現(xiàn)在夜間,出現(xiàn)時間呈現(xiàn)雙峰雙谷的特點,主高峰出現(xiàn)在16:00—24:00、次高峰出現(xiàn)在4:00—8:00;多由強對流引發(fā),持續(xù)時間短[3-4]。
(2)由西風氣流多波動型和巴湖橫槽型2種環(huán)流形勢形成的短時強降水天氣占總數(shù)的50%。西太平洋副熱帶高壓的進退及高空槽的東移南下形成的 “東高西低”的天氣形勢容易造成青海省東北部的短時強降水主要因素[5-6]。
(3)青海省東北部短時強降水出現(xiàn)前1~3 h地面氣壓開始上升,氣溫下降,表現(xiàn)為地面冷高壓影響特征。出現(xiàn)短時強降水前3 h濕度上升較多,前1~2 h已經有降水時濕度下降較多,無降水時濕度上升較多。
5 參考文獻
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