鐘華仟
摘 要 利用常規(guī)氣象觀測資料對2016年8月發(fā)生在海南省昌江縣的一次暴雨天氣過程進行分析,結(jié)果表明:高空短波槽、相對穩(wěn)定的低渦系統(tǒng)及低空切變線是影響本次暴雨天氣過程的主要系統(tǒng);高層輻散低層輻合的水汽形勢為強降雨天氣過程的發(fā)生、持續(xù)與發(fā)展創(chuàng)造了極為有利的水汽條件;良好的水汽平流輸送與中低層高溫高濕的環(huán)境相配合,為暴雨天氣過程的發(fā)生創(chuàng)造了有利條件。
關(guān)鍵詞 暴雨;天氣形勢;高空;昌江縣
中圖分類號:P458.1+21.1 文獻標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.14.052
暴雨作為一種中尺度天氣現(xiàn)象,是由多種尺度系統(tǒng)互相作用的結(jié)果。分析和預(yù)報暴雨天氣過程一直都是氣象領(lǐng)域關(guān)注的重點。昌江縣位于海南省的西北部地區(qū),境內(nèi)地形復(fù)雜多樣,整體呈現(xiàn)出東南高西北低的趨勢[1]。昌江縣屬于熱帶季風(fēng)海洋性氣候區(qū),氣候表現(xiàn)出較為明顯的大陸性氣候特征,具體表現(xiàn)為熱量充足、陽光充沛。據(jù)近些年氣候觀測資料統(tǒng)計,昌江縣年平均溫度24.3 ℃,其中1月溫度最低,7月溫度最高。年平均降水量為1 395 mm,雨量分布很不均勻,東南山區(qū)相對較多,南北沿海地帶降水較少。而且降水多發(fā)生在5—11月,其中8—9月臺風(fēng)天氣過程多發(fā)[2-3]。此次暴雨天氣過程就是在臺風(fēng)天氣的影響下發(fā)生的,本文首先簡單分析暴雨天氣過程的天氣形勢,后重點總結(jié)暴雨天氣的發(fā)生原因,以期能夠為今后暴雨天氣預(yù)警預(yù)報提供一定的指導(dǎo)與借鑒。
1 暴雨實況及影響
受到臺風(fēng)天氣過程的影響,8月14—18日昌江縣普降暴雨天氣過程。據(jù)氣象觀測數(shù)據(jù)顯示,此次暴雨天氣過程中平均降雨量為723.5 mm,其中七叉鎮(zhèn)降水量最大為
1 093.9 mm,十月田鎮(zhèn)降水量最小為477 mm,昌化鎮(zhèn)、石碌鎮(zhèn)、王下鄉(xiāng)、叉河鎮(zhèn)的降雨量分別為683.8 mm、759.5 mm、690.5 mm、737.9 mm。
強降雨導(dǎo)致昌江縣嚴(yán)重受災(zāi),部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)交通與通信中斷。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,截至19日,昌江縣全縣一共有46 320人受災(zāi),96間房屋出現(xiàn)不同程度的損壞甚至倒塌,10 404名群眾得到安全轉(zhuǎn)移,全縣直接造成的經(jīng)濟損失達4.7億元。就農(nóng)林牧漁業(yè)而言,全縣農(nóng)作物受災(zāi)面積為1.08萬hm2,其中成災(zāi)面積為0.44萬hm2,絕收面積為
943 hm2;另外,水產(chǎn)養(yǎng)殖損失567 hm2,154頭牲畜死亡,農(nóng)林牧漁業(yè)造成的經(jīng)濟損失為0.37億元。除此之外,水利設(shè)施造成的經(jīng)濟損失為0.98億元,工業(yè)交通運輸業(yè)造成的經(jīng)濟損失達1.61億元。
2 天氣形勢分析
8月14—18日,500 hPa亞歐中高緯呈現(xiàn)出一槽一脊的形勢,8月14日08:00,貝加爾湖周圍存在有一處低渦,同時鄂霍次克海區(qū)域還存在著一阻塞高壓。在暴雨發(fā)生過程中低渦系統(tǒng)有所增強,與此同時,低渦系統(tǒng)則相對穩(wěn)定且保持不變,低渦中心的強度仍然呈現(xiàn)出不斷增加的趨勢。15日08:00,低渦中心的強度依然有所增加,但與14日08:00相比有所下降,與冷溫度中心相互配合,導(dǎo)致低渦之后有大量的冷空氣出現(xiàn),并逐漸分裂南下。之后由低渦形成階梯槽,一槽位于貝加爾湖南部,在華北部分地區(qū)出現(xiàn)另一支短波槽,對暴雨天氣過程產(chǎn)生嚴(yán)重影響。
200 hPa位置處,高壓脊影響著海南省的大部分地區(qū),脊前呈現(xiàn)出一定的疏散狀,這一現(xiàn)象表明高空屬于輻散區(qū)且強度較強,在這一形勢的影響下導(dǎo)致中低層形成氣流輻合上升運動且強度相對較強。
就850 hPa低空形勢而言,出現(xiàn)有相對明顯的濕區(qū),低空急流入口的左部與高空急流出口的右部屬于暴雨區(qū),K的數(shù)值高于32 ℃。大量的水汽被低空急流輸送至暴雨區(qū)域,同時高空低渦也攜帶有大量的北方冷空氣并逐漸向南移動。在此種天氣形勢的綜合作用下,系統(tǒng)逐漸東移且切變線也向南移動,并與地面輻合線相交,導(dǎo)致海南省大部分地區(qū)出現(xiàn)暴雨甚至大暴雨天氣過程。16日08:00在低壓系統(tǒng)的影響下,850 hPa位于華北區(qū)域,隨著系統(tǒng)逐漸向東移動且冷空氣南下,導(dǎo)致輻合線進一步發(fā)展成為中尺度低渦,進而形成新輻合區(qū)。隨著輻合的逐步加強,降水呈現(xiàn)出一定的減弱趨勢并最終趨于停止。
3 物理量分析
3.1 水汽條件
強降水天氣過程的發(fā)生不僅需要具備良好的動力與熱力條件,充足的水汽條件、強烈的輻合上升運動及對流不穩(wěn)定性等對于暴雨天氣過程的發(fā)生與發(fā)展也尤為重要。尤其是充足的水汽供應(yīng)在暴雨發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮著舉足輕重的作用。暴雨過程中,在海南地區(qū)存在有一個水汽通量高值區(qū),表明這一地區(qū)存在有水汽輸送帶,進而有源源不斷的水汽被輸送至海南地區(qū)。16日20:00,850 hPa水汽通量散度表現(xiàn)為負(fù)值,即水汽處于輻散狀態(tài);850 hPa之下水汽通量散度表現(xiàn)為正值,即水汽處于輻合狀態(tài)。此種高層輻散低層輻合的水汽形勢為強降雨天氣過程的發(fā)生、持續(xù)與發(fā)展創(chuàng)造了極為有利的水汽條件。
3.2 動力條件
如果僅僅有水汽輸送而水汽沒有明顯的輻合上升,也不易產(chǎn)生強降雨天氣過程。暴雨天氣過程的發(fā)生還需要具備較好的動力觸發(fā)條件,并且還要有垂直上升運動與之相配合。就850 hPa渦度場(圖略)來看,15日20:00昌江縣上空渦度為正值,隨著南支槽的逐漸加深與移動,到18日20:00渦度變化值快速增加,正渦度中心緩慢向東移動,并逐漸變化為負(fù)渦度區(qū)控制。暴雨發(fā)生過程正好與之相對應(yīng),這一現(xiàn)象表明槽前存在的正渦度平流為暴雨天氣過程的發(fā)生與發(fā)展創(chuàng)造了極為有利的動力條件。垂直速度場上(圖略),14日08:00昌江縣700~400 hPa位置處屬于垂直上升運動區(qū),到15日20:00垂直上升運動快速發(fā)展,強垂直運動中心逐漸伸展至850 hPa位置處,且數(shù)值有所增大,出現(xiàn)較大范圍的上升運動區(qū)域,其出現(xiàn)與發(fā)展為暴雨的發(fā)展創(chuàng)造了有利的動力條件。而且,隨著高度的升高,垂直上升運動中心逐漸往東北方向移動,此種傾斜結(jié)構(gòu)對于發(fā)展和維持上升運動極為有利。低層輻合區(qū)配合高層輻散區(qū),明顯的抽吸作用,導(dǎo)致昌江縣上空存在有較為明顯的上升運動區(qū),對暴雨的發(fā)生極為有利。
4 結(jié)論
2016年8月昌江縣發(fā)生的暴雨天氣過程,對當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生了嚴(yán)重的經(jīng)濟財產(chǎn)損失,甚至人員傷亡,對本次暴雨天氣過程進行分析得出以下幾點結(jié)論:第一,高空短波槽、相對穩(wěn)定的低渦系統(tǒng)及低空切變線是影響本次暴雨天氣過程的主要系統(tǒng);第二,高層輻散、低層輻合的水汽形勢為強降雨天氣過程的發(fā)生、持續(xù)與發(fā)展創(chuàng)造了極為有利的水汽條件;第三,良好的水汽平流輸送與中低層高溫高濕的環(huán)境相配合,為暴雨天氣過程的發(fā)生創(chuàng)造了有利條件。
參考文獻
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(責(zé)任編輯:劉昀)