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摘 要:采用常規(guī)地面高空觀測資料,對2016年7月19日發(fā)生在河南省的一次大范圍暴雨天氣過程的影響系統(tǒng)及基本機(jī)制進(jìn)行了診斷分析。結(jié)果表明,這次暴雨過程是由西風(fēng)槽東移和低渦影響造成的,對流層中低層水汽通量散度輻合明顯,且持續(xù)時間長,說明此次過程有明顯的水汽輸送及較強(qiáng)的輻合。同時比濕場也佐證了此次過程水汽條件充足。
關(guān)鍵詞:暴雨;診斷分析;周口
暴雨是我國主要的災(zāi)害性天氣之一。我國的暴雨具有突發(fā)性強(qiáng)、強(qiáng)度大以及落區(qū)比較集中的特點。 本文對這次暴雨天氣過程的大尺度環(huán)境背景、物理量場進(jìn)行分析和研究揭示暴雨的成因和特點,為提高暴雨預(yù)報能力提供參考。同時對模式預(yù)報進(jìn)行檢驗分析,有利于預(yù)報員充分利用數(shù)值模式資料,對做好短期天氣預(yù)報、提高短期災(zāi)害性天氣預(yù)報質(zhì)量有重要意義。
1 過程概況
2016年7月19日08時到7月20日08時,周口市出現(xiàn)了大暴雨。鄉(xiāng)鎮(zhèn)降水量大于100mm的站點有29個,主要集中在太康、西華兩縣,降水量在50~99.9mm的站點有92個,這是一次降雨分布不均的對流性暴雨過程。
2 環(huán)流形勢特征
2.1 高空環(huán)流背景
18日19日,副高主體588線位于中國東南方海上,中高緯為兩槽一脊,影響我市的為105°E移來的低槽。19日08時(圖略)可以看到低槽位于武川、延安、重慶至威寧一線,槽后有冷平流,未來將加強(qiáng)發(fā)展。我市處于槽前的西南氣流中。
19日20時(圖略),副高主體588線穩(wěn)定,低槽繼續(xù)東移,低壓環(huán)流形成,低壓中心位于山西臨汾,低壓環(huán)流南部低槽位于南陽、宜昌至貴陽一線。周口位于槽前西南風(fēng)的暖濕氣流輻合區(qū),TTd≤2℃。低層低渦切變線位于槽前,為后傾槽。受副高穩(wěn)定形勢的阻擋,西風(fēng)槽移速緩慢,20日08時在武安形成低渦,槽位于鄭州、孝感一線,為降水的長時間維持提供條件。
2.2 高空影響系統(tǒng)
700hPa圖上,19日08時(圖略),低壓環(huán)流位于陜西,我市位于低壓環(huán)流東部的東南氣流中。隨著系統(tǒng)的東移,我市處于低渦前部的西南氣流中。西南風(fēng)與東南風(fēng)的輻合區(qū)位于黃河以北地區(qū),造成了黃河以北的大暴雨區(qū)。周口均TTd≤2℃的暖濕氣流飽和區(qū)內(nèi),有利于暖濕氣流的輻合及上升,造成周口市出現(xiàn)強(qiáng)降水。中低空西南急流輸送的大量暖濕空氣匯集于周口地區(qū)上空。20日08時系統(tǒng)繼續(xù)東移,降水形勢趨于減弱。
2.3 地面形勢場
地面圖上,19日08時(圖略),地面低壓中心位于重慶,安陽、洛陽至成都一線為低壓倒槽,6小時降水量圖上,倒槽地區(qū)有暴雨產(chǎn)生。14時(圖略)倒槽東移南壓到鄭州南陽一線,與6小時降水量圖有很好的對應(yīng)。20時低壓斷裂為兩個,河南省內(nèi)低壓中心位于洛陽,我市位于冷鋒前部,我市西北部位于低壓中心,開始有明顯降水。
在充沛的水汽、較強(qiáng)的不穩(wěn)定能量條件下,地面輻合觸發(fā)上升運動,造成了此時的對流降水。結(jié)合地面氣壓變化分析,19日08時后氣壓下降,20時后降至最低,與降水時段對應(yīng)良好,說明地面暖濕氣流增強(qiáng),輻合上升運動增強(qiáng),使地面降壓顯著。
3 水汽分析
分析850HPa水汽通量散度場和水汽通量散度隨時間分布圖可知:19日20時,水汽輸送通道呈西南東北向,河南沿黃河及以北地區(qū)有一個水汽通量散度為64的輻合中心,等值線密集。周口位于輻合區(qū)的邊沿,水汽輸送充足。
從剖面圖來看,從19日08時起周口從近地層到500hPa水汽通量散度均為負(fù)值,并且輻散度逐漸增大,并且19日20時到20日08時從近底層到500hPa的水汽通量散度絕對值達(dá)最大,正是周口大范圍強(qiáng)降水出現(xiàn)的時段。
在比濕場(圖略)上,19日08時,850hPa上的等飽和比濕值高達(dá)14~18,說明河南中低層水汽含量很大且具有一定的厚度。19日20時,濕度繼續(xù)增大,大值區(qū)逐漸移至中東部,導(dǎo)致19日夜間周口出現(xiàn)強(qiáng)降水。
4 動力條件分析
從垂直速度沿33.5°N的緯向剖面圖可以看到,7月19日20暴雨中心上空上升運動很強(qiáng)。從垂直速度場的時間演變場分析,19日08時強(qiáng)上升運動中心位于110°E附近,20時上升運動中心移動至115°E,說明了降水區(qū)域的東移。20時剖面圖上可見整層均為上升運動。在700hPa出現(xiàn)4.2Pa·s1上升運動中心。對我區(qū)來講,強(qiáng)垂直上升運動與強(qiáng)降水出現(xiàn)的時間一致,強(qiáng)垂直上升運動為暴雨或大暴雨的產(chǎn)生提供了有利的動力條件。
從散度沿33.5°N的緯向剖面圖可知,19日20 時輻合中心位于115°E上空,700hPa以下為輻合,其上為輻散,強(qiáng)輻合中心位于925Pa,這與渦度場上低層正渦度高層負(fù)渦度以及流場上強(qiáng)上升運動區(qū)相對應(yīng)。
5 結(jié)論
(1)這次暴雨過程是由西風(fēng)槽東移和低渦影響造成的,高低空急流形成高低空的耦合及冷暖空氣交綏的有利形勢,造成了此次暴雨天氣的主要原因。
(2)對水汽條件分析可知,對流層中低層水汽通量散度輻合明顯,且持續(xù)時間長,說明此次過程有明顯的水汽輸送及較強(qiáng)的輻合。同時比濕場也說明了水汽十分充足。
(3)對動力條件分析發(fā)現(xiàn),強(qiáng)垂直上升運動為暴雨或大暴雨的產(chǎn)生提供了有利的動力條件。
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