一次孟加拉湾风暴Akash (0701) 对我国西南地区强降水过程的影响分析

2013-09-22 05:39吕爱民文永仁李英
大气科学 2013年1期
关键词:孟加拉湾西南地区强降水

吕爱民 文永仁 李英

1 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室,北京 100081

2 云南省气象服务中心,昆明 650034

一次孟加拉湾风暴Akash (0701) 对我国西南地区强降水过程的影响分析

吕爱民1文永仁2李英1

1 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室,北京 100081

2 云南省气象服务中心,昆明 650034

孟加拉湾地区是全球热带气旋频繁活动的海域之一,孟加拉湾风暴常对我国青藏高原和西南地区造成严重影响。孟加拉湾风暴Akash (0701) 于2007年5月15~17日引发了云南、广西等地一次持续性强降水过程。本文利用地面降水资料、NCEP(the National Centers for Atmospheric Prediction)/NCAR(the National Center for Atmospheric Research)再分析资料和JMA(Japan Meteorological agency)卫星TBB(Black Body Temperature)资料,研究Akash对我国西南地区这次强降水过程的影响。结果表明:这次强降水过程发生在Akash与青藏高原低槽密切配合的形势下。Akash登陆减弱期间其对流云团移上青藏高原,加强槽前云系引发强降水。受孟加拉湾风暴高层辐散影响,南亚高压加强并北上控制我国西南地区,这增强了降水区的高空辐散,有利于上升运动发展。同时孟加拉湾风暴为降水区提供了充足的水汽输送。降水区的水汽净流入、湿斜压性增长以及强烈条件性对称不稳定是这次强降水产生的有利条件。研究还发现,低纬高原地形对孟加拉湾风暴偏南风的强迫抬升加剧了降水区的上升运动,有助于强降水的产生。

孟加拉湾 风暴 强降水 西南地区

1 引言

印度洋孟加拉湾地区是全球热带气旋频繁活动的海域之一。孟加拉湾热带风暴(简称孟湾风暴,下同),常对周围临近国家或地区造成严重影响。如其偏北移动,可使孟加拉国出现大海潮,青藏高原产生暴风雪;偏东移动,常对缅甸、中南半岛和我国西南地区有较大影响;偏西移动则可对印度、斯里兰卡等国造成重大影响(段旭等,2009)。近年来带来严重灾害的孟湾风暴并不少,如:1991年4月29日,孟湾风暴(9102)登陆,致使孟加拉国的四分之一沦为汪洋,近 1000万人受灾(施国强,1995)。2007年11月15日孟湾风暴“锡德”(SIDR)横扫孟加拉国南部海岸,给当地带来暴雨和洪水,云南香格里拉县普降暴雪。2008年5月2日,孟湾风暴“纳尔吉斯”(NARGIS)在缅甸的伊洛瓦底江口登陆,造成了自1991年4月以来孟湾风暴最惨重灾害。还有2010年5月,孟湾风暴“莱拉”(LAILA)在印度东部安得拉邦的巴帕特拉市登陆,引发了洪水,同时我国西藏东南部出现强降水。可见孟湾风暴的影响十分严重。

关于孟湾风暴的活动和影响有不少研究。北京大学地球物理系热带天气研究组和国家海洋局预报总台热带天气预报研究组(1974)初步统计了孟加拉湾风暴活动特征及其对我国天气的影响;李玉柱(1981)统计分析了初夏孟湾风暴的若干特征;王友恒和王素贤(1988,1989)发现孟湾风暴主要出现在春秋两季的双峰型特征,分析了北印度洋热带风暴与我国西藏地区降水的关系;王允宽等(1996)研究了青藏高原地形对孟湾风暴降水的影响。杨祖芳等(2000)对比分析两个孟湾风暴对我国降水的影响,发现降水落区和强度的差别主要决定于中纬度冷空气活动及中低纬系统的相互作用。我国西南地区降水与孟湾风暴活动关系十分密切。陈于湘和朱抱真(1985)指出云南早雨季开始与孟加拉湾风暴首次出现时间有关。韦革宁和廖胜石(2000)研究了孟湾风暴对广西降水影响。李英等(2003a, 2003b)对初夏孟加拉湾对流云团北上低纬高原的动力学条件及其影响下高原强降水的发生机制进行了分析。段旭等(2004)分析了6 个影响低纬高原的孟湾风暴,认为孟湾风暴、副热带高压和南支槽的位置和强度对低纬高原的降水影响很大;张腾飞等(2006)、鲁亚斌等(2006)发现孟湾风暴以分裂中尺度对流云团、外围云系以及本身减弱云系沿孟湾槽前和副热带高压外围的西南气流北上影响云南。近年中尺度数值模式被广泛应用于孟湾风暴的研究。Mohanty 等(2004)用 MM5模式模拟了奥里萨邦超级风暴(1999)。Pattanayak和Mohanty(2008)发现WRF比MM5对印度洋热带风暴的模拟效果更好。许美玲等(2007)、王曼等(2009)分别对登陆孟湾风暴结构的演变特征进行数值模拟,并与西太平洋登陆台风的结构变化做了比较;董海萍等(2007)、王曼等(2011)针对低纬高原地形对孟湾风暴及其强降水影响进行了数值试验。

尽管关于孟湾风暴活动特征及其影响机理已取得一定认识,但对孟湾风暴影响低纬高原的物理过程及其强降水的产生机制仍不十分清楚。本文以2007年孟湾风暴Akash(0701)影响下云南、广西等地发生的持续性强降水过程为例,研究孟湾风暴对我国西南地区的影响方式、与中纬度系统的相互作用以及强降水发生机理。采用NCEP (the National Centers for Atmospheric Prediction)/NCAR (the National Center for Atmospheric Research) 每 6 h一次1°×1°的再分析格点资料、全球降水观测资料、以及日本气象厅(Japan Meteorological Agency, JMA)云顶亮温(Black Body Temperature, TBB)资料进行分析。

2 Akash活动、环流背景和云图特征

2.1 风暴活动和降水

2007年第一个孟湾风暴Akash于5月13日00时(协调世界时 UTC,下同)在孟加拉湾北部(14.4°N,91.2°E)附近海面上生成(图1),近中心最大风速25 m s−1,近中心海平面最低气压1000 hPa,并偏北缓慢移动。13日18时,北移到16.30°N附近,最大风速增强至35 m s−1,最低气压减小至997 hPa,加强为热带风暴。14日18时,最大风速加强为65 m s−1,最低气压减小为976 hPa,进一步加强为强热带风暴。此后继续偏北移动,强度减弱。于14日20时在孟加拉国东南部吉大港区科克斯巴扎尔附近登陆,最大风速30 m s−1。登陆后北移减弱,于16日向北并入青藏高原南侧西风槽。

图1 孟湾风暴Akash移动路径 (a)(阴影表示地形,单位:m)以及孟湾风暴Akash近中心海平面最低气压(pmin,单位:hPa)和近中心最大风速(Vmax,单位:m s–1)(b) 的时间演变图(5月13日00时~15日00时)Fig.1(a) Track of Akash over the Bay of Bengal at 6-h interval (shading: elevation, units: m) and (b) Akash minimum sea level pressure and maximum wind speed curves from 0000 UTC 13 May to 0000 UTC 15 May 2007

图2 2007年5月(a)14日00时~18日00时累计降水量以及(b)16日、(c)17日、(d)18日逐日24 h累计降水分布 (单位:mm)。:风暴中心位置Fig.2 Distributions of(a) accumulated precipitation (units: mm) from 0000 UTC 14 May to 0000 UTC 18 May and daily precipitation on (b) 16 May, (c) 17 May, and (d) 18 May in 2007.denotes the position of Akash center

Akash活动过程中,我国西南地区发生一次长时间大范围强降水过程。图2a给出Akash影响期间2007年5 月14日00时~18日00时累计降水分布,可见此间强降水主要出现在中南半岛、孟湾北部至青藏高原南部、我国西南和华南地区。逐日24 h累计降水分布(图2b–d)显示,风暴生成和发展期间,我国西南地区的降水不明显,仅出现在云南西北部(图略)。西南地区降水主要发生在15日00时以后,对应风暴登陆后减弱阶段,图2b显示。15日00时到16日00时,云南大部分地区以及周围西藏东南部、四川南部、贵州西部为一强降水区,最大日降水量超过60 mm(图2b)。16日00时到17日(图2c),风暴并入西风槽,强降水区域向东南移动,呈东西向带状,降水中心分别位于云南南部和广西北部,强日降水量仍达60 mm。18日00时,风暴消失,降水带南压断裂,范围和强度明显减小(图2d)。此后西南地区降水消失。由此可见,孟湾风暴登陆之后及并入西风槽期间,从15日00时至18日00时,我国西南地区自北向南出现一次强降水过程。

2.2 环流背景和云图特征

500 hPa高度场显示(图 3a–c),孟湾风暴 Akash活动期间中高纬西风槽活动频繁。13日00时(图略),孟湾风暴 Akash在阿拉伯副热带高压和西北太平洋副热带高压(下简称副高)之间生成,并沿副高西侧偏南气流向北移动。同时在其北方青藏高原上也有一闭合低压活动。14日00时(图3a),青藏高原上的低压东移至100°E附近,其余留的槽区与北上的风暴趋于合并。孟湾风暴外围西南气流与副高外围的西南气流叠加后加强,控制云南上空。15日00时(图3b),风暴登陆北上至25°N附近,500 hPa上低压环流与副高之间形成的西南气流控制云南,而高原槽继续东移,冷空气和西南暖湿气流交汇于川滇之间,而地面冷锋已经进入云南(图略),冷空气侵入暖湿气流内,形成了有利的降水形势。16日00时(图3c),风暴明显减弱,我国西南地区仍为其低压环流与副高之间形成的西南气流控制,地面冷锋快速向南推进至滇西南。

图3 (a、b、c)500 hPa风场与位势高度(等值线,单位:dagpm)和(d、e、f)500 hPa风场与TBB(阴影,单位:℃)合成图:(a、d)14日00时;(b、e)15日00 时;(c、f)16 日 00 时。:风暴中心位置Fig.3 Distributions of (a, b, c) wind vectors and geopotential height (contour, units: dagpm) at 500 hPa, (d, e, f) TBB (shaded) and wind vectors at 500 hPa:(a, d) 0000 UTC 14 May; (b, e) 0000 UTC 15 May; (c, f) 0000 UTC 16 May.denotes the position of Akash center

从卫星TBB分布看(图3d–f)。13日开始(图略),孟加拉湾就有低压云团发展,风暴初生时云系结构不对称,南侧云系发展旺盛,而北侧较弱,云团分散,有中尺度对流云团沿副高外围向东北移动,但除滇西边缘地区出现降水外,西南地区无降水。此时青藏高原上对应低压系统也有云系发展。14日00时(图3d),风暴加强,气旋性环流半径约500 km,其对流云团紧凑,趋于对称,其北侧也有云带发展,但未影响到云南。而受高原低槽东移影响,在西藏东部与四川一带可见东北—西南向带状槽前云系。风暴登陆后(图 3e),云系减弱,结构松散,其对流云团在强偏南气流引导下北上并入低槽云带,并得到强烈发展加强。这一混合云带位于川滇之间,随后南压进入云南。16日(图3f),孟湾风暴主体的云系减弱消失,但其残留对流云团与高原云系形成的混合云带仍然维持在云贵高原上空,并南压影响西南地区。

由此可见,我国西南这次强降水过程与孟湾风暴Akash的活动密切相关,发生在孟湾风暴与青藏高原低压系统相互配合的形势下。孟湾风暴减弱期间其对流云团移上低纬高原,使低槽云系得到强烈发展加强,引发西南地区强降水。

3 孟湾风暴对低纬高原的影响

3.1 孟湾风暴对高原地区高低空流场的影响

200 hPa高空环流和风速场显示(4a、b),风暴生成之前南亚高压环流中心位于中南半岛上空。13日(图略),孟湾风暴在14.4°N,91.2°E附近生成,高空有较强辐散。南亚高压中心位于其东北侧18°N,99°E 附近。14日00时(图 4a),南亚高压范围有所扩大,中南半岛至孟加拉湾北部均为反气旋环流区,中心位于20°N,100°E附近(图中G所示),其西侧由于孟湾风暴发展,高层强辐散,中心值达到7×10−5s−1,这有利于南压高压的加强。15日00时(图4b),随着孟湾风暴北移,南亚高压环流主体也东北移,中心位于云南南部,强度有所加强,24 h位势高度升高了20 gpm。17日之后,高压减弱西退至孟加拉湾地区。可见,随着孟湾风暴的发展,南压高压有所加强,并北上控制我国西南上空,这增强了强降水区的高空辐散,有利于低层辐合加强,上升运动发展。

从700 hPa风场分布来看(图4c、d),14日(图4c),强风速区位于风暴附近以及副高外围。副高外围的强东南气流从南中国海经过越南、泰国到达我国云南地区,与风暴东侧的较强偏南气流在云南与缅甸交界地区汇合。随着风暴北上影响,15 日00 时(图 4d),滇西南风速明显加强,风速达到20 m s−1以上。风暴与副高之间形成强偏南气流,并与南下偏北气流交汇,在滇西北形成了东西向辐合带,16日之后辐合带南压影响西南地区(图略)。

3.2 孟湾风暴对高原地区的水汽输送

从13日00时至16日00时700 hPa水汽通量场可以看出(图5),与低层强风速分布对应,强降水区水汽来源有两个,一是副高西南侧的水汽通道,将南海等地的水汽输送至降水区;二是来自风暴环流从孟加拉湾海面卷入的水汽,其强度比副高外围东南气流带来的明显大。13日到14日(图5a),降水区的水汽输送以副高边缘的东南气流为主,此时降水并不明显。随着孟湾风暴登陆,副高东退,以孟湾风暴输送的水汽占主导。15日至16日(图5b),强水汽通量值中心位于云南,值均过24×10−3g cm−1hPa s−1,出现持续性强降水。说明孟湾风暴为这次低纬高原强降水提供了主要水汽供应。

上述分析表明,孟湾风暴一方面增强了我国西南地区上空的上升运动条件,另一方面提供了充足的水汽输送,这均有利于强降水的发生。

4 孟湾风暴对强降水条件的贡献

4.1 孟湾风暴对暴雨区水汽收支的影响

源源不断的水汽供应是持续性强降水的一个重要条件,取暴雨区域为(图4c–d中方框所示):22°N~28°N,98°E~105°E,计算四个方向截面的水汽收支。计算公式如下(东、南、西、北四个方向分别用FE、FS、FW、FN表示,总的用F表示):

图4 200 hPa(a、b)和700 hPa(c、d)风场、散度(单位:10-5s-1)和位势高度(单位:dagpm)分布图(阴影表示散度,200 hPa仅给出正值,700 hPa仅给出负值):(a、c)14日00时,“G”表示高压环流中心;(b、d)15日00时,方框表示主要暴雨区;:风暴中心位置Fig.4(a, b) 200-hPa wind vectors, geopotential height (solid lines, units: dagpm), and divergence (shaded, only positive values shown); (c,d) 700-hPa wind vectors, geopotential height, and divergence (shaded, only negative values shown): (a, c) 0000 UTC 14 May, ‘G’ indicates high pressure circulation center; (b,d) 0000 UTC 15 May, the small box indicates the main heavy rainfall area.denotes the position of Akash center

图5 700 hPa风场(矢量)和水汽通量(阴影)(单位:10−3g cm−1 hPa s−1)分布图:(a)14日00时;(b)15日00时。:风暴中心位置Fig.5 700-hPa wind vectors and vapor fluxes (shaded, units: 10−3g cm−1 hPa s−1): (a) 0000 UTC 14 May; (b) 0000 UTC 15 May.denotes the position of Akash center

其中,ps为表面气压,p0为100 hPa,λ为经度,φ为纬度,q为比湿,u为纬向风速,v为经向风速,g为重力加速度;总的水汽通量公式为:

正值表示水汽流入暴雨区,负值表示水汽从暴雨区流出。

图6显示强降水区四个边界的水汽水平通量及其总和。从四个方向的水汽收支来看,降水区南边界(点虚线)主要为水汽流入,从13日到16日均为较强正值,3个峰值分别在14日、15日、16日。北边界(长虚线)13~14日18时为负值,之后变为正值,这与北风进入暴雨区有关。降水区水汽的流出主要在西边界(长短虚线),13~18日均为较强负值,东边界(短虚线)次之,降水过程中以负值为主。从四个边界水汽通量总和(实线)来看,15日以前,降水区总的水汽收支为负,有水汽净流出,15~17日迅速增大转为正值,说明有水汽净流入,15日、16日有两个明显的峰值,与强降水发生时间对应,17日之后又减弱。可见降水区水汽净流入对强降水发生非常重要,而其主要来自南方的水汽流入,与孟湾风暴北上带来的水汽供应密切相关。

图6 2007年5月13日00时~18日00时强降水区四个边界的水汽水平通量及其总和(从地表积分到100 hPa)(单位: 104 g cm−1 hPa−1 s−1)Fig.6 Vapor fluxes (integrated from surface to 100 hPa)(units: 104 g cm−1 hPa−1 s−1)for the heavy rainfall area from east, west, north, and south boundaries,and the total during 13–18 May 2007

4.2 孟湾风暴对暴雨区锋生的影响

上述分析表明,这次降水过程发生在孟湾风暴与高原西风槽相互作用下。孟湾风暴暖湿气流与槽后冷空气相交汇,有强烈的锋生。分析强降水区域700 hPa相 当 位 温 θe(equivalent potential temperature)分布图可以发现(图7a–b)。13日(图略),青藏高原小槽后部的冷空气与副高暖空气相遇,在云南北部形成弱锋区。虽然已经存在锋区,但是高原上还没有降水出现。14日00时(图7a),锋区相当位温经向梯度(阴影区)为-2~-4 K/100 km,此时暖湿中心位于孟湾风暴西侧,西南地区降水不明显。15日00时(图7b),随孟湾风暴登陆,暖湿气流主体到达云南,同时北方冷空气侵入云南,冷暖空气的交汇有利于锋区加强,之后开始出现降水。16日00时,强锋区移至滇中地区(图略),锋区明显加强,相当位温经向梯度增强为-8~-10 K/100 km,高原上的降水范围扩大,强度加强。17日之后,锋面减弱并南移至云南南部(图略),降水带也随之南移,降水强度减弱。15 日~16日的强烈锋生,为到达的暖湿空气提供了抬升条件,是孟湾风暴与冷空气相互作用的一个表现。

沿强降水区的经向流场(用纬向风u与-100×w制作)和相当位温垂直剖图可以进一步分析冷空气与孟湾风暴输送暖湿空气的相互作用,图7c、d显示,强降水发生前(图 7c),24°N~27°N 就存在上升气流,但没有强降水发生,这与低层仍然被冷空气占据,层结呈垂直对流稳定有关。15日00时(图 7d),孟湾风暴输送的暖湿空气到达云南,同时冷空气南下侵入加强,冷暖空气对峙处(26°N~28°N)等相当位温线密集区趋于陡立。说明冷、暖空气交汇激烈,大气对流稳定度降低。15~16日在23°N~28°N区域暴雨发生。17日之后,孟湾风暴减弱消失,西南地区上空被北方冷空气的下沉运动占据(图略),降水分散、减弱。可见孟湾风暴输送的暖湿气流对加强锋面触发降水十分关键。

尽管暖湿气流的交汇使大气垂直对流稳定度减弱,但受冷锋影响,大部分降水区仍以对流稳定层结为主。下面对斜压不稳定性进行分析。Bennetts和 Hoskins(1979)的研究指出,湿位涡(moist potential vorticity, MPV)小于零是大气发生条件性对称不稳定的充分必要条件。图8显示过强降水中心(102°E)的湿位涡经向—垂直剖面图,13日00时(图略),22°N~26°N 云南省大部分区域主要为MPV正值,说明大气层结以稳定为主,且斜压性很弱(湿位涡的第二分量,即湿斜压项MPV2较小),同时在北方34°N以北中高层有MPV2的强负值中心。14日00时(图8a)28°N~32°N区域出现MPV强负值。15日00时(图8b),MPV负值向南伸展至26°N。16日00时(图略)MPV负值进一步南下,24°N~30°N都为强的MPV负值。而此间25°N以北低层大气是垂直对流稳定的,说明条件性对称不稳定得到发展。从MPV2的分布(等值线)看出,MPV 负值的增强伴随着MPV2负值增强,说明强烈的斜压不稳定与湿斜压性显著增强有关。15~16日的强MPV负值对应强降水。此后,低纬高原MPV强负值带减弱消失,强降水也随之减弱消失。

图7(a、b) 700 hPa θe(等值线,单位: K) 及经向梯度(阴影,单位: K/100 km),(c、d)沿102°E垂直环流和θe垂直剖面图(经向风速单位:m s−1;垂直速度单位:0.01 m s−1)(黑色阴影表示地形):(a、c)14日00时;(b、d)15日00时Fig.7(a, b) Distributions of equivalent potential temperature (contour, units: K) and its meridional gradient (shaded) at 700 hPa, (c, d) meridional-vertical sections of equivalent potential temperature (contour, units: K) and vertical wind vectors (u,-100w) (u units: m s−1; w units: 0.01 m s−1) along 102°E (shaded area shows terrain): (a, c) 0000 UTC 14 May; (b, d) 0000 UTC 16 May

图8 过102°E MPV及MPV2(单位:PVU,1 PVU=10−6m2 k s−1 kg−1)经向—垂直剖面图:(a)14日00时;(b)15日00时。阴影表示MPV负值,等值线表示MPV2,箭头表示风矢量Fig.8 Meridional-vertical sections of moist potential vorticity (MPV) (shaded: MPV≤0) and MPV2 (the second component of MPV, contour) along 102°E(units: PVU) (vectors show wind, units: m s−1): (a) 0000 UTC 14 May; (b) 0000 UTC 15 May

由此可见,这次强降水主要与条件性对称不稳定有关,湿斜压性的发展起重要作用。而孟湾风暴暖湿气流的贡献在于加强锋生、使斜压性发展。王子谦等(2010)利用湿位涡诊断分析和倾斜涡度发展理论,研究了孟湾风暴 SIDR(0704)北上造成的青藏高原暴雪天气,发现条件性对称不稳定是暴雪发生、发展的一种重要机制。

图9 2007年5月13日00时~17日18时强降水区区域平均的地形强迫垂直运动wf和总垂直运动w(a)以及经向风(b)时间演变(单位:m s−1)Fig.9 Temporal evolutions of (a) wf, vertical velocity w and (b) meridional wind averaged over heavy rainfall area from 0000 UTC 13 May to 1800 UTC 17 May 2007

4.3 孟湾风暴影响下地形对偏南气流的强迫

强降水与地形有着密切的关系,气流越过山脉时会引起波动,迎风坡上升,背风坡下沉。一些模拟试验(高坤等,1994;贝耐芳和赵思维,2005;韩志伟等,1999;王鹏云等,1998)也证实了山脉迎风坡的强迫抬升作用,喇叭口地形的辐合作用,以及地形通过影响某些物理过程对降水产生增幅作用等,从而对强降水的落区及降水量产生影响。那么,孟湾风暴偏南气流在地形影响下对强降水的产生有何作用呢?

孟加拉国大部分是冲积平原,其西为印度的东高止山脉,东为缅甸的阿拉干山脉,北为喜马拉雅山脉。孟加拉陆地仅高出海平面1.5 m,而我国云贵高原平均海拔在1000 m以上。因此,从孟加拉湾到我国低纬高原海拔高度不断升高,存在明显的海拔梯度。大地形对气流有一定的强迫抬升作用,地形强迫垂直运动wf的计算公式为

其中,Vs是地表风速矢量,h是地形高度。参考Wu et al(2002)做法,将Vs取为σ=0.995的风矢量来计算wf。图9a和b显示了强降水区域平均的地形强迫垂直运动和总垂直运动以及经向风的时间演变,可以看出地形强迫作用与风向有密切关系,孟湾风暴影响期间,经向风由北风(13~14日00时)转为南风(15~16日),地形强迫由下沉运动变为上升运动。wf在 0.10~0.50 m s−1之间变化,均超过相应时刻的总垂直运动 w,最强 wf出现在15日18时,数值约为0.50 m s−1,而w仅为0.20 m s−1。16日 00时~17日 00时,由于北风南下,降水区区域平均经向风转为北风,wf为负值,地形强迫出下沉运动,此时强降水出现在云南南部。

由此可见孟湾风暴偏南暖湿气流在低纬高原地形的强迫下,上升运动加强,有利于产生强降水。董美莹等(2011)研究发现台风“Talim”(0513)强降水期间大别山区地形强迫垂直运动速度所占比重在 50%左右,Wu et al.(2002)研究得到台风“Herb”(9608)造成强降水时台湾岛中央山脉地形强迫垂直速度约占60%比重。

5 结论与讨论

通过对2007年5月15~17日孟湾风暴Akash(0701)影响下我国西南地区一次强降水天气过程的分析,得到以下认识:

(1)这次强降水过程发生在孟湾风暴与青藏高原低槽密切配合的形势下。Akash登陆减弱期间其对流云团移上青藏高原,与南下冷空气相互作用,加强槽前云系引发强降水。

(2)受北上孟湾风暴高层辐散影响,南亚高压加强北上控制我国西南地区,从而增强了降水区的高空辐散,有利于上升运动发展。同时孟湾风暴为降水区提供了充足的水汽输送。

(3)源源不断的水汽输送、湿斜压性增长以及强烈条件性对称不稳定,是次强降水的产生的有利条件。而孟湾风暴在水汽供应、激发斜压不稳定中起着重要作用。

(4)低纬高原地形对孟湾风暴影响下出现的偏南风强迫抬升加剧了降水区暖湿气流的上升运动,有助于这次强降水的产生。

本文工作主要讨论了孟湾风暴Akash(0701)在这次西南强地区强降水中的作用及其影响下强降水的发生机制,对于孟湾风暴云团移上高原的动力机制,低纬高原的复杂地形对降水的影响等还需要进一步探讨。

(References)

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Study of the Impact of Tropical Cyclone Akash (0701) over the Bay of Bengal on a Heavy Rainfall Event in Southwest China

LÜ Aimin1, WEN Yongren2, and LI Ying1

1 State Key Laboratory of Severe Weather, Chinese Academy of Meteorological Sciences, Beijing 100081
2 Yunnan Meteorological Serve Center, Kunming 650034

The Bay of Bengal is known as a breeding ground for tropical cyclones.The storm activities in the Bay of Bengal have considerable impact on the weather over the Qinghai–Xizang Plateau and southwestern China.In 2007,cyclone Akash (0701) resulted in a continuous precipitation event over southwestern China during May 15–17.In this study, the mechanism of heavy rainfall induced by Akash is investigated based on precipitation data from NOAA,NCEP/NCAR reanalysis data, and satellite TBB data from JMA (Japan Meteorological Agency).We found that heavy rainfall occurred when Akash interacted with a westerly trough over the Tibetan Plateau.The cloud clusters that separated from the Akash cloud system ascended in a northwardly direction to the lower latitude plateau strengthening the troughclouds and causing extremely heavy rainfall.Influenced by the strong divergence at the upper levels of Akash during its northward movement, the South Asia high strengthened, moved northward dominating the area over southwestern China,which enhanced the upper troposphere divergence, and in turn, strengthened Akash’s ascending motion.The storm transported large amounts of water vapor to the heavy rainfall area.The net inflow of water vapor, the growth of moist baroclinicity, and the strong conditional symmetric instability were all favorable for the development of this heavy rainfall event.We also found that the low-altitude plateau topography increased the ascending motion by forcing an uplifting southerly flow, which enhanced the heavy rainfall.

Bay of Bengal, Tropical cyclone, Heavy rainfall, Southwest China

1006-9895(2013)01-0160-11

P445

A

10.3878/j.issn.1006-9895.2012.12040

2012–03–07 2012–09–05 收修定稿

国家公益性行业(气象)科研专项GYHY201106005,国家自然科学基金项目41275066、40975032

吕爱民,1987年出生,硕士研究生,主要从事热带气旋研究。E-mail:lvaimin0424@126.com

李英,E-mail:liying@cams.cma.gov.cn

吕爱民,文永仁,李英.2013.一次孟加拉湾风暴Akash (0701) 对我国西南地区强降水过程的影响分析 [J].大气科学, 37 (1): 160-170,

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