達瓦扎西
(西藏林芝市朗縣氣象局 西藏,林芝 856500)
墨脫縣常年受印度洋海洋性西南季風的影響,水汽充沛,每年3月開始進入雨季,持續(xù)到10月雨季才結(jié)束。雨季期間降水集中,強度大、范圍廣,降水量占全年總降水量的80%以上,山洪、地質(zhì)災害發(fā)生頻繁。
墨脫地處西藏東南部,東、西、北三面環(huán)繞高山,念青唐古拉山脈呈北西~南東向分布于墨脫北部東段,喜馬拉雅山脈呈南西~北東向位于雅魯藏布江大拐彎內(nèi)側(cè),外側(cè)為岡底斯山脈。三條巨大的山脈中最高的是海拔7782m的南迦巴瓦峰,6000m以上的山峰有數(shù)座,雪峰林立,比比皆是,雄偉壯觀。然而南部的一些谷地海拔高度不足600m。雅魯藏布江自北向南穿過全境,形成特殊的向南開口的“馬蹄形”地勢,隨著向南海拔高度的降低,印度洋的暖濕氣流能夠沿河谷長驅(qū)直入,建立很好的水汽通道。受念青唐古拉山脈東段影響,暖濕氣流在墨脫引起氣流輻合上升,產(chǎn)生局部熱力對流,促進對流發(fā)展形成,在山地的迎風坡一側(cè)形成了強降水。
2020年7月10 日~12日林芝市出現(xiàn)了一次連續(xù)強降水天氣過程,降水強度大、范圍廣。主要強降水集中在墨脫大部以及巴宜、米林、朗縣、波密的部分鄉(xiāng)鎮(zhèn),墨脫連續(xù)五天出現(xiàn)了強降水天氣過程,其中11日78.5mm日降水量是突破了有氣象資料以來的歷史同期月最大日降水量極值(2019年7月12日58.7mm)。
據(jù)降水資料統(tǒng)計,52K站10日出現(xiàn)了57.6mm的大到暴雨、11日出現(xiàn)了78.5mm的暴雨、12日出現(xiàn)了31.3mm的中到大雨,此次連續(xù)5天的累計降水量達到了167.4mm,朗縣日降水量達46.5mm,突破有歷史資料以來的日降水量極值,在歷史同期資料中也實屬罕見。
7月9日20 時500hPa環(huán)流形式分析得知,林芝北部有明顯的切變線活動,林芝處于南側(cè)西南暖濕氣流中;隨著系統(tǒng)不斷東移南壓,在10日20時切變線減弱南壓到林芝上空,配合700hPa低空急流的水汽輸送,在充沛的水汽和有利的動力條件下,林芝墨脫一帶出現(xiàn)強降水天氣。
11日20時在林芝北部受北部冷空氣以及西南暖濕空氣影響,形成切變線,而南部孟加拉灣向北輸送水汽的西南風分量較大(達到14m/s),同時配合700hPa的低空急流,進一步有利于低空的水汽輸送。高空的切變線系統(tǒng)配合高低空充沛的水汽條件,對林芝出現(xiàn)強降水天氣造成有利的天氣條件。
圖4 EC模式降水預報
暴雨的發(fā)生不僅取決于水汽的輸送(水汽通量),更重要的是水汽的集中程度(水汽通量散度)以及動力抬升機制,水汽通量在墨脫和察隅交界處達到13g/(cm·hPa·s),說明該處水汽輸送較為明顯;中空500hpa上比濕維持在7g/kg,濕度條件較好,整層水汽輸送場上也可以看到有明顯的水汽輸送通道指向藏東南部。
從垂直速度圖(圖略)上知:墨脫及米林,巴宜南部垂直速度較大,最大在墨脫南部,達到了-3.6m/s以上,說明空氣有上升運動。
高低空急流對強降水天氣具有重要作用,一般強降水天氣出現(xiàn)在高空急流入口區(qū)的右側(cè)以及低空急流出口區(qū)的左側(cè)。分析7月8日700及200hPa高空急流(圖1),高空急流明顯,并且比較穩(wěn)定,高原東南部都處在急流右側(cè),且低空有西南氣流配合,配合較好。
圖1 700及200hPa高空急流
在大尺度環(huán)流條件和熱量條件均具備的情況下,強對流的發(fā)生發(fā)展主要取決低層觸發(fā)機制,雖然高原地形復雜,觀測站點稀少,但可以通過加密觀測的自動站資料發(fā)現(xiàn)其風場特征。地面資料時間序列圖(圖2)上可以看到降水時段均對應著有氣溫降低,露點溫度差的減小。
圖2 地面資料時間序列圖
據(jù)衛(wèi)星云圖清楚顯示:影響林芝的對流云系和孟加拉灣暖濕氣流。10日03時墨脫西部出現(xiàn)最大小時雨強(11.9mm),墨脫南部確實有發(fā)展中的對流云團;10日17時朗縣出現(xiàn)最大小時雨強(27.2mm),朗縣有明顯的對流云團。同時由于副高的影響,南部有明顯的水汽通道。
通過GRAPES-GFS和EC模式(圖3-4)對此次降水過程的預報來看:GRAPES-GFS模式24降水預報量級偏低,EC模式對墨脫預報偏高、朗縣偏低、其他地區(qū)正常,EC集合極端指數(shù)預報值為0.5~0.9,較為準確。
圖3 GRAPES-GFS模式降水預報
9日20時CAPE值(圖5)達到900J.kg-1以上,CAPE面積呈狹長型,不穩(wěn)定能量充足,是典型的短時強降水的探空類型。低層有明顯的垂直風切變,風向速隨高度順轉(zhuǎn),說明低層暖平流明顯,同時整層的濕度自低層到高層都處在較濕,濕層很深厚。整個降水期間,林芝站的水汽條件較好,低層的垂直風切變明顯,有利于強降水天氣出現(xiàn)。
圖5 7月9日20時探空圖
此次全市7月10日~12日連續(xù)強降水天氣過程主要受高空短波槽及低層低渦切變線、低空急流等共同影響。
強降水之前500和700層是從孟加拉灣到高原及西南地區(qū)一直維持較明顯的水汽輸送帶。為強降水產(chǎn)生提供了大量所需的水汽,同時低層出現(xiàn)增溫增濕也積累了大量的不穩(wěn)定能量,有利于產(chǎn)生對流不穩(wěn)定。
紅外云圖可以作為對強降水預報的輔助判斷。
GRAPES-GFS模式24降水預報量級偏低,EC模式對墨脫預報偏高、朗縣偏低、其他地區(qū)正常,但EC模式對極端降水的預報較為準確。