河池市2009年7月1-5日暴雨天气过程分析

邓丽玲 唐昌秀 何钊

摘 要:本文利用9120提供的常规资料,分析了2009年7月1-5日河池市出现的暴雨天气过程。结果显示:南亚高压稳定少动、冷暖空气交汇、低空西南急流活动频繁,是这次暴雨天气过程的大尺度环流背景,大气层结不稳定,中低层强烈的上升运动和正涡度的加强是环境物理量场的主要特征。

关键词:暴雨环流形势低空急流大气层结

中图分类号:P42 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)06(b)-0129-01

1 引言

暴雨是水资源的重要组成部分,它提供了淡水资源,起着解除旱情,满足人民生活和经济建设用水的需要。河池市地处广西西北边陲、云贵高原南麓,该地区暴雨天气主要受高空槽、切变线和弱冷空气影响。文中利用9120提供的常规资料,对2009年7月1-5日河池市出现的暴雨天气过程进行分析,对积累暴雨预报经验,指导今后突发性、灾害性天气的預报和服务工作具有重要意义。

2 暴雨过程天气概况

受高空槽、切变线和弱冷空气影响,2009年7月1日至5日,河池市出现了一次范围广、强度大、持续时间长的强降雨天气过程。据河池市地面气象灾害应急自动观测网资料统计:6月30日20时至7月5日20时,全市县城过程雨量平均为166.4mm,有7个县(市区)超过100mm,其中200mm以上的有都安、罗城和大化3个县。五天里,全市11个县(市区)共出现暴雨10站次、大暴雨5站次。全市过程雨量有74个乡镇及县城超过100mm,其中250mm以上的达28个站点。

3 暴雨天气过程的环流形势场分析

暴雨过程一般发生在一定的环流形势背景下,这些环流形势反映了暴雨的大尺度条件[1]。在此次河池的强降水天气过程中南亚高压稳定维持在高原上空,为西部型。当500hpa西太平洋副高脊线位置北抬至20°N左右时,出现了第一个强降水集中时段。中高纬“两槽一脊”环流型稳定少动是本次强降水过程最主要的大气环流条件。这次过程持续时间长,与高空环流形势稳定少动有着很密切的关系。副热带高压脊线在20°N左右,副高西伸最大时西极点位于107°E附近,低空西南急流活动频繁,冷暖空气交汇,是导致这次连续性暴雨天气最主要的大气环流条件。

4 中尺度系统分析

4.1 中尺度雨团强度与分布

一次暴雨天气过程的降水总量并非由一次连续降水所组成,而由于在此过程期间中尺度雨团不断生成和移动的结果,中尺度雨团通常以每小时降水量为10mm的闭合等雨量线作为中尺度雨团或雨带的周界。大部分雨团的生命史都在2～3小时左右,最长的是3日14时至16时、4日03时至07时,持续了8个小时之久。雨团的水平尺度大都在30km左右,最大的雨团水平尺度约80km,出现在3日13时,几乎覆盖了这个河池市。这次暴雨过程中降水集中时段出现的雨团约85％最大1小时降水在30～40mm之间,15％的雨团出现最大1小时降水在50～60mm之间,雨团中最强的1小时降水量达94.4mm,出现在3日01时罗城东北部。夜间往往是雨团活动的活跃期,白天尤其是上午雨团活动相对较少。

4.2 卫星资料与雷达回波分析

在这次暴雨过程中,云带的移动与高空槽、切变线的移动配合一致。2日17时云体不断发展,原在贵州东南部的云带已经压到河池东北部,21时百色乐业一带的云体分成两块,一块南压消散,另一块东移加强影响河池;3日7时前后生成的两段云系不断发展并最终合并成一块,覆盖了整个河池。在分析云图的同时,对过程中云体的黑体亮温进行跟踪监测,发现亮温的大值区与强降水区相对应。此外,对此次强降水过程的雷达回波进行了分析,结果发现:回波带的走向与强降水区分布一致,强降水中心与45dbz以上的强回波区相对应。

5 物理量诊断分析

5.1 稳定度条件分析

对θse850～θse500场的分析结果表明,在整个过程中河池都处于θse850～θse500的正值区,随着弱冷空气的影响,河池θse850～θse500的正值区也呈现出一个先增后减过程,最大达到14.7℃增大,属于极不稳定区。在分析θse850～θse500场分布的同时,本文也对河池的K指数和SI指数进行了分析,K指数都在35℃以上、SI指数均≤0,雨带走向与不稳定舌走向一致,与弱冷空气走向相吻合。综上所述,不论是θse850～θse500场的分布,还是从K指数和SI指数场分析,结果都是一致的,即河池具备了发生大片雷雨的不稳定层结条件。

5.2 垂直速度分析

产生强降水的条件除充足的水汽供应和较长的持续时间外,还必须存在强烈的上升运动［2］,因此本文对强降水过程中河池垂直运动情况作了进一步的分析。对河池上空(100hPa～1000hPa)的垂直速度在整个降水过程(1日08时～5日20时)中的演变情况进行统计发现,3日08时整层都为上升运动,当日河池出现第一个降水集中时段,4日08时垂直速度中心最大值达到-23m·s-1,在整个降水过程中上升运动是很明显的,期间上升运动强弱的变化对应各天气系统的配合,从而产生强降水的相对集中和缓和。

5.3 涡度场分析

正涡度是暴雨落区预报着眼点之一[3]。通过对此次过程的500hpa涡度分析发现,暴雨落区与正涡度大值区的走向、范围基本一致。在这次强降雨过程中,对流层中低层并没有低涡影响河池,而是500hpa有低涡生成并对河池产生影响。在对7月1日08时至5日20时涡度场分析发现,强降雨区对应正涡度大值区,由于有低空急流的扰动作为启动机制,在条件不稳定的层结中有对流云生成,在对流发生后小尺度对流加热促使大尺度流场加强,即CISK机制,又使得低层涡度增大。

6 结论

(1)南亚高压稳定少动是这次暴雨天气过程的大尺度环流背景。中高纬“两槽一脊”环流型稳定少动是本次强降水过程最主要的大气环流条件。

(2)冷暖空气交汇,低空西南急流活动频繁,为强降水提供了必要的水汽条件。在此次连续性强降水过程的两个降水集中时段,850hPa切变线经历了两次北抬和南压过程,期间都配合有12m·s-1的偏南低空急流。

(3)大气层结不稳定,中低层强烈的上升运动和正涡度的加强是环境物理量场的主要特征。通过对此次降水过程中逐时的地面观测资料的风场和500hpa涡度分析发现,暴雨落区与正涡度大值区的走向、范围基本一致。

参考文献

[1] 蒙远文,蒋伯仁,韦相轩,吴仁才,等.广西天气及其预报.气象出版社,1989.139-168.

[2] 寿邵文,励申申,徐海明,王善华,于玉斌,赵远东,等.天气学分析.气象出版社,2006年.140-144.

[3] 农孟松,卢伟萍,等.一次锋面暴雨天气过程特征分析[J].广西气象,2004.25增刊:26.