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      2018年5月20日重慶市武隆區(qū)大暴雨漏報診斷分析

      2019-11-21 03:06:04周小豐萬成豪郭慧
      現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技 2019年19期
      關(guān)鍵詞:落區(qū)漏報武隆

      周小豐 萬成豪 郭慧

      摘要 ? ?利用常規(guī)觀測、數(shù)值模式和雷達探測等資料,對2018年5月20日重慶市武隆區(qū)局地性大暴雨漏報進行診斷分析。結(jié)果表明,此次強降水過程主要發(fā)生在武隆南部—彭水一帶,大降水帶比預(yù)計的偏北,其主要原因是由于切變線實際移動比預(yù)計偏慢、強度偏強,忽略了低空急流對暴雨的顯著增強作用;低空急流造成武隆偏南地區(qū)水汽輻合較強的情況分析不夠;對武隆的能量條件明顯低估;武隆低空表現(xiàn)為明顯的暖平流,中高空表現(xiàn)為明顯的冷平流,有暴雨產(chǎn)生的較好觸發(fā)條件;對流云及雷達回波較強,緩慢移動,形成了列車效應(yīng);德國、日本模式及重慶臺的預(yù)報量級顯著偏小,落區(qū)顯著偏南,同時忽略了重慶中尺度模式、中央臺降水預(yù)報的量級落區(qū)相對接近,具有一定的參考性。

      關(guān)鍵詞 ? ?暴雨;漏報;分析;重慶武隆;2018年5月20日

      中圖分類號 ? ?P457.6 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

      文章編號 ? 1007-5739(2019)19-0201-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(xué)(資源服務(wù))標識碼(OSID)

      暴雨具有局地性、突發(fā)性和活動規(guī)律多變等特點,目前對暴雨的形成機制未完全掌握,因而暴雨預(yù)報具有較大困難[1-6]。2018年5月19日常規(guī)資料表明不利于武隆暴雨天氣的發(fā)生,對外只發(fā)布了陣雨天氣,未發(fā)布暴雨,而實況出現(xiàn)了大暴雨,事實證明了局地性暴雨預(yù)報的難度。本文從系統(tǒng)演變、物理量場、雷達回波及模式預(yù)報等方面對這次漏報原因進行分析,為以后暴雨的預(yù)報業(yè)務(wù)提供一些參考。

      1 ? ?預(yù)報與實況對比分析

      2018年5月19日,數(shù)值預(yù)報模式顯示,武隆區(qū)受副高外圍槽前西南氣流控制,但切變主體位置位于盆地東北部,預(yù)報較強降水落區(qū)應(yīng)位于重慶東南部、西北部及東北部偏西地區(qū),雨量可達中雨,故武隆區(qū)只發(fā)布陣雨天氣預(yù)報,而未報暴雨。19日20:00至20日8:00降水實況顯示(圖1),此次強降水過程主要發(fā)生在武隆偏南地區(qū)—彭水一帶,大降水帶比預(yù)計的重慶東南部位置偏西北,武隆偏南地區(qū)有5個站達到暴雨、2個站達到大暴雨,其中石橋雨量最大,達208.5 mm。此次過程,武隆偏南地區(qū)普降暴雨、局部大暴雨,預(yù)報量級與實況偏差過大。

      2 ? ?環(huán)流背景與系統(tǒng)分析

      19日20:00,500 hPa副高588 dagpm位于廣東—福建一帶,584 dagpm位于貴州—重慶東南部一帶,武隆地區(qū)受副高外圍槽前西南氣流控制。其后副高588 dagpm西伸北抬,到20日8:00,500 hPa副高588 dagpm推進到廣西—湖南附近,584 dagpm向西略有擺動。19日20:00,850 hPa切變線位于貴州北部—重慶東南部一線,隨著副高西伸北抬,切變線隨之向西北方向移動,到20日8:00,切變線緩慢移動到重慶西部—四川達州一線(圖2)。700 hPa幅合切變位于重慶西部—四川達州一線,位置偏西。19日20:00至20日8:00期間,700、850 hPa始終分別存在2支急流,1支是700 hPa上的西南低空急流,另1支是850 hPa上的偏南低空急流,武隆偏南地區(qū)位于2支低空急流的左前方。由于強勁的偏南暖濕氣流輸送,加之切變線移動較慢,在武隆偏南地區(qū)持續(xù)數(shù)小時很強的短時強降水。

      由于預(yù)報時分析700 hPa輻合切變位置偏西,850 hPa切變線實際移動比預(yù)計偏慢,在武隆偏南地區(qū)持續(xù)時間較長,且切變線強度偏強,加之700、850 hPa上的2支低空急流的左前方正是武隆、彭水一帶,偏南暖濕氣流顯著強于偏北氣流,預(yù)報時忽略了低空急流對暴雨的顯著增強作用,所以實際的降水在武隆區(qū)偏南地區(qū)顯著偏大,出現(xiàn)了大暴雨漏報。

      3 ? ?水汽條件分析

      暴雨天氣的產(chǎn)生,必須具有充沛的水汽。水汽通量散度表示水汽的匯集程度,從各個方面輸送來的水汽能否在某地集中起來,是分析強降水形成的一個重要因子[2-3]。從武隆點(北緯29°18′、東經(jīng)107°48′)的水汽通量散度的時間—高度剖面圖可以看出,19日8:00—20:00,近地面到700 hPa為一致的水汽輻合,19日20:00至20日8:00,近地面到500 hPa為一致的水汽輻合,水汽通量散度值在-10×10-7~ -1×10-7 g/(cm2·hPa·s)之間,數(shù)值偏大,水汽輻合較強。從武隆點的相對濕度的時間—高度剖面圖分析,19日8:00至20日8:00, 700~850 hPa以下的相對濕度均在70%~92%之間,武隆相對濕度為較高值區(qū),水汽條件較好。此次暴雨漏報,對低空急流造成武隆偏南地區(qū)的水汽輻合較強的情況分析不夠是原因之一。

      4 ? ?能量條件分析

      總溫度(Tt)是顯熱能、潛熱能、位能、動能之和,可以用以表征能量場Tt的分布反映大氣中的能量分布情況,Tt的高值區(qū)為高能區(qū)[4]。19日8:00至20日8:00,總溫度介于68~72 K之間,數(shù)值偏高,總溫度線較為密集,說明武隆能量條件尚可(圖3),但考慮到重慶的CAPE值很大,武隆偏南偏東,CAPE值相對較小,所以低估了武隆實際能量條件較好的情況。

      5 ? ?動力特征診斷分析

      根據(jù)武隆點作了5月19日8:00至20日8:00總溫度平流的時間—高度剖面圖,以研究期間武隆上空的動力特征[4-6]。19日20:00至20日2:00,700 hPa以上為負值(中心值達到 -5×10-5 K/s),700 hPa以下為正值(中心值達到5×10-5 K/s),說明武隆低空表現(xiàn)為明顯的暖平流,中高空表現(xiàn)為明顯的冷平流,對強降水的產(chǎn)生有明顯觸發(fā)作用。對中高空冷平流的影響分析不夠,也是此次暴雨漏報的原因之一。

      6 ? ?云圖與回波對比分析

      5月19日23:00,從衛(wèi)星云圖[7]可以看到武隆有明顯的對流云,緩慢向東北方向移動,20日0:00、1:00很強,2:00達到最強,3:00開始變?nèi)酰?:00移出武隆。從重慶雷達回波基本反射率因子看出[8],從5月19日23:00開始,武隆石橋出現(xiàn)強回波,達50 dBZ以上,緩慢向東北方向移動,一直到20日4:00,西南方向不斷有回波補充,形成了列車效應(yīng)。武隆偏南地區(qū)短時強降水主要出現(xiàn)在對流云及回波較強的0:00—4:00,二者之間有較好的對應(yīng)關(guān)系。

      7 ? ?模式預(yù)報與實況對比分析

      5月19日8:00至20日8:00,日本模式、EC模式與實況相比,主要影響系統(tǒng)850 hPa切變線的風(fēng)速明顯弱于實況,位置偏西,移動偏慢。日本模式500 hPa副高偏東,EC模式較接近實況。

      5月19日20:00至20日20:00,德國、日本模式降水預(yù)報的量級顯著偏小,武隆偏南地區(qū)雨量10~25 mm,落區(qū)預(yù)報較實況偏南,參考性較差。5月19日20:00至20日8:00,重慶中尺度模式降水預(yù)報的量級接近(圖4),暴雨落區(qū)預(yù)報位于武隆區(qū)東北部,較實況偏北,總體參考性較好。中央臺的量級和落區(qū)預(yù)報均比德國、日本模式偏好(圖5),預(yù)報與實況雖然偏差較大,但也具有一定的參考性。重慶臺的量級和落區(qū)預(yù)報均與德國、日本模式相近,預(yù)報與實況也偏差較大。對于本次過程,德國、日本模式及重慶臺的預(yù)報量級顯著偏小、落區(qū)顯著偏南,與實況偏差較大,同時忽略了重慶中尺度模式、中央臺降水預(yù)報的量級落區(qū)相對接近,具有一定的參考性,武隆氣象臺未能進行有效訂正,故出現(xiàn)了大暴雨漏報。

      8 ? ?結(jié)論

      通過對本次降水的環(huán)流特征、水汽、能量、動力等條件進行分析,發(fā)現(xiàn)主要暴雨系統(tǒng)位置比預(yù)報偏北、強度顯著偏強。武隆石橋大暴雨漏報,具體有以下原因:

      (1)850 hPa切變線實際移動比預(yù)計偏慢、強度偏強,加之700、850 hPa上的2支低空急流的左前方正是武隆、彭水一帶,偏南暖濕氣流顯著強于偏北氣流,忽略了低空急流對暴雨的顯著增強作用。

      (2)對低空急流造成武隆偏南地區(qū)的水汽輻合較強的情況分析不夠。

      (3)重慶的CAPE值很大,武隆偏南偏東,CAPE值相對較小,低估了武隆的能量條件。

      (4)武隆低空表現(xiàn)為明顯的暖平流,中高空表現(xiàn)為明顯的冷平流,對強降水的產(chǎn)生有明顯觸發(fā)作用。

      (5)對流云及雷達回波較強,緩慢移動,形成了列車效應(yīng)。

      (6)對于本次過程,德國、日本模式及重慶臺的預(yù)報量級顯著偏小,落區(qū)顯著偏南,同時忽略了重慶中尺度模式、中央臺降水預(yù)報的量級落區(qū)相對接近,具有一定的參考性,武隆氣象臺未進行有效訂正。

      9 ? ?參考文獻

      [1] 朱乾根,林錦瑞,壽紹文,等.天氣學(xué)原理和方法[M].4版.北京:氣象出版社,2000.

      [2] 章國材,矯還燕,李延香.現(xiàn)代天氣預(yù)報技術(shù)和方法[M].北京:氣象出版社,2007.

      [3] 涂華軍.酉陽“5.11”區(qū)域性大到暴雨天氣成因分析[J].重慶氣象,2012,44(4):33-36.

      [4] 劉德,張亞萍,陳貴川,等.重慶市天氣預(yù)報技術(shù)手冊[M].北京:氣象出版社,2012.

      [5] 鄧承之.2011年7月6日渝東北暴雨成因及預(yù)報誤差分析[J].重慶氣象,2012,41(1):25-28.

      [6] 成守芳,曾琛.云陽區(qū)2011年“9.15”大暴雨漏報分析[J].重慶氣象,2013,48(增刊1):60-63.

      [7] 陳渭民.衛(wèi)星氣象學(xué)[M].2版.北京:氣象出版社,2005.

      [8] 俞小鼎,姚秀萍,熊廷南,等.多普勒天氣雷達原理和與業(yè)務(wù)應(yīng)用[M].北京:氣象出版社,2006.

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