唐麗彬,吳 陽,王麗敏
(1.寬城滿族自治縣氣象局,河北 承德 067600;2.河北 承德 067000)
近些年來,暴雨逐漸發(fā)展成為我國(guó)最主要的氣象災(zāi)害之一,并且突出表現(xiàn)出強(qiáng)度大、突發(fā)性強(qiáng)及降雨集中等特點(diǎn),對(duì)人們的日常生產(chǎn)生活及生命安全等構(gòu)成了極大威脅。承德市屬于河北省的一個(gè)省轄市,位于河北省的東北部地區(qū),處于 40°12′~42°37′N 及 115°54′~119°15′E 之間,其四面環(huán)山,地勢(shì)由西北向東南逐漸傾斜,氣候差異明顯,屬于較為典型的溫帶大陸性季風(fēng)型山地氣候,氣候表現(xiàn)出四季分明、夏季溫和且雷雨天氣多發(fā),秋季涼爽且晝夜溫差較大,冬冷寒冷且少雪等特點(diǎn)。氣候、地形地貌等多種因素的綜合作用,導(dǎo)致河北暴雨天氣頻發(fā)。文章針對(duì)2016年7月18日起河北省暴雨天氣過程,從天氣形勢(shì)、物理量等角度分析了暴雨天氣過程的成因及其特點(diǎn),以期能夠?yàn)榻窈蟠祟惐┯晏鞖獾念A(yù)警預(yù)報(bào)提供一定的參考。
2016年7月18日起河北省遭遇暴雨天氣過程,部分地區(qū)為大暴雨,導(dǎo)致省內(nèi)大部分地區(qū)出現(xiàn)洪澇災(zāi)害,同時(shí)還伴隨有泥石流、滑坡等災(zāi)害。截止20日08時(shí),河北中南部地區(qū)降雨量最多,其中以峰礦區(qū)北響堂降水量最大,為674 mm,達(dá)到1996年以來降雨量最大值。
截止22日14時(shí),河北省11個(gè)市區(qū)一共142個(gè)縣不同程度受災(zāi),受災(zāi)人口達(dá)到743.3萬人,其中36人死亡,77人失蹤,還有23.28萬人得到緊急轉(zhuǎn)移與安置。另外,還有29098間房屋出現(xiàn)倒塌,有91114間房屋受到不同程度損壞。受到暴雨災(zāi)害的影響,導(dǎo)致604.1 khm2的農(nóng)作物受災(zāi),其中有18.1 khm2農(nóng)作物嚴(yán)重絕收,由此造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到了89.73億元。
2016年7月19日23時(shí)起,有一閉合性的氣旋中心出現(xiàn)在海平面的氣壓場(chǎng)中,氣旋自河南省東北部逐漸往東北方向移動(dòng)至河北省大部地區(qū),對(duì)河北省造成影響的時(shí)段主要集中在19日夜間到20日早上。通過氣旋移動(dòng)路徑,并綜合降雨量能夠得出,距離氣旋中心200 km位置處及氣旋中心北部都出現(xiàn)有大暴雨天氣過程,且范圍較廣。
對(duì)2016年7月18-20日的高低空環(huán)流形勢(shì)進(jìn)行分析能夠得出,18日-19日,副高主體588線出現(xiàn)在中國(guó)東南區(qū)域的海上,中高維表現(xiàn)出兩槽一脊,對(duì)河北省低槽產(chǎn)生一定的影響。19日08時(shí)在武川、延安、重慶等區(qū)域出現(xiàn)低槽,槽后還存在有冷平流,并呈現(xiàn)出逐漸增強(qiáng)的趨勢(shì),河北省正好位于槽前西南氣流控制當(dāng)中。19日20時(shí),低渦逐漸向東部地區(qū)移動(dòng),低壓中心出現(xiàn)在山西省。低壓環(huán)流南部低槽出現(xiàn)在河南、山西、河北等地區(qū),承德市位于槽前西南暖濕氣流輻合區(qū)域。925hPa位置處低渦更加明顯,低渦中心接近吻合,與此同時(shí)暖式切變線兩端的風(fēng)速較大,為暴雨天氣過程的發(fā)生、發(fā)展與持續(xù)創(chuàng)造了較為充沛的水汽及動(dòng)力抬升條件。
到20日08時(shí),副高緩慢向西北方向移動(dòng)并逐漸抬升,之后與北部大陸的高壓脊合并,形成較為強(qiáng)大的擠壓與阻擋作用,進(jìn)而使低渦有所減弱。暖式切變線逐漸向河北東南部、冀南部移動(dòng),再受到下游高壓的影響,導(dǎo)致強(qiáng)降雨過程趨于減弱。
700 hPa位置處,在19日08時(shí)低壓環(huán)流存在于山西省,承德市受到東南氣流的影響。隨著系統(tǒng)的逐漸向東移動(dòng),承德市位于低渦西南氣流當(dāng)中。東南風(fēng)與西南風(fēng)的輻合區(qū)域出現(xiàn)在黃河北部,導(dǎo)致黃河以北出現(xiàn)大暴雨天氣過程。承德市位于暖濕氣流飽和區(qū)域內(nèi),為暖濕氣流的輻合及上升創(chuàng)造了有利條件,使我市出現(xiàn)強(qiáng)降水天氣。20日08時(shí),系統(tǒng)向東部移動(dòng),使降水天氣過程趨于停止。
7月19日,承德市位于地面倒槽的頂端,在倒槽的右部分布有比較強(qiáng)烈的東南急流,在槽內(nèi)與頂端的偏東風(fēng)匯集在一起,使槽區(qū)內(nèi)部的風(fēng)速垂直分量呈現(xiàn)出增加趨勢(shì),而且上升運(yùn)動(dòng)有所增強(qiáng),同時(shí)渦度也逐漸增強(qiáng),進(jìn)而引發(fā)了暴雨天氣過程。19日20時(shí)至20日08時(shí),500hPa位置以下存在著較為明顯的上升運(yùn)動(dòng),到20日20時(shí)大氣垂直上升運(yùn)動(dòng)逐漸發(fā)展并有所增強(qiáng),為強(qiáng)降雨天氣的發(fā)生創(chuàng)造了極為有利的動(dòng)力條件。
自19日20時(shí),整層比濕都呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢(shì),底層具備較好的比濕條件。850hPa位置處比濕在14 g/kg以上,925 hPa比濕在16 g/kg以上。中低空急流與偏南氣流相互配合,使水汽通道被打開,整層水汽通量呈現(xiàn)出輻合狀態(tài),且較為顯著。
2016年7月19日08時(shí)850 hPa位置處的溫度場(chǎng)上,在河北與山東地區(qū)分別出現(xiàn)一個(gè)暖中心,承德市區(qū)屬偏南風(fēng),同時(shí)還有暖平流。850 hPa高度層的溫度18~20℃,露點(diǎn)溫度20℃,近地面的溫度22℃。這一時(shí)刻,隨著高度的變化,近地面到400 hPa高度處的風(fēng)向也表現(xiàn)為順時(shí)針旋轉(zhuǎn),有暖平流且比較顯著。到19日20時(shí),隨著高度的變化,500hPa位置以下的風(fēng)險(xiǎn)表現(xiàn)為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),也存在有冷平流,與此同時(shí)還有大量的冷空氣逐漸侵入到低層。
(1)2016年7月18~20日河北暴雨天氣過程是由為低渦、低空急流、切變線等系統(tǒng)共同影響而引發(fā)的。高空急流形成的冷暖氣流交匯及高低空耦合等形勢(shì),是此次暴雨天氣過程發(fā)生的主要原因。
(2)對(duì)流層中低層存在較為明顯的水汽通量散度輻合,并且持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間,表明此次暴雨過程具有充足的水汽輸送及強(qiáng)大的輻合。
(3)西南建立低空急流,其強(qiáng)度也逐漸增大,大氣層結(jié)的穩(wěn)定性較差,進(jìn)而形成高層輻散、低層輻合的抽吸作用,為此次暴雨天氣過程的發(fā)生、持續(xù)發(fā)展等創(chuàng)造了較為有利的動(dòng)力、水汽、熱力及不穩(wěn)定能量條件。