根河市形成大暴雨的气象分析

2014-12-24 02:51侯海婷侯海博田强侯英张炜光
科技创新与应用 2014年36期
关键词:物理量场暴雨

侯海婷 侯海博 田强 侯英 张炜光

摘 要:2013年7月27日-28日内蒙古东北部地区根河市暴雨天气过程进行了成因分析。分析表明:位于中高纬度两槽一脊的形势场是此次暴雨发生和发展的大尺度环流背景条件,850hPa中尺度低涡也是此次降雨的主要影响系统,暴雨产生的主要部位是在中尺度低涡前部的辐合区。此外,低层西南急流提供了源源不断的水汽和不稳定能量。导致这场暴雨发生发展的主要原因是暖平流产生的上升运动以及冷平流产生的下沉运动以及中低层影响系统造成水汽辐合上升相互作用所致。

关键词:暴雨;西南急流;物理量场

引言

根河市属于内蒙古东北部地区,位于呼伦贝尔市的北部,东经120°12'-122°55',北纬50°20'-52°30',是中国纬度最高的城市之一同时又是内蒙古自治区平均气温最低的旗市。根河市向东与鄂伦春自治旗为邻,南部是牙克石市,西部是额尔古纳市,北部与黑龙江省漠河县,塔河县相接。位于大兴安岭北段西坡,年平均降水量492.2毫米,雨热同步,降雨集中在每年6月至9月,7月最多。当发生暴雨时,尤其是强暴雨,其猛烈性和短时性常常引发严重的洪涝灾害, 造成了人们生产生活极大不便,同时带来了生命财产的损失,由此造成了严重的社会危害。

1 天气概况

2014年7月27日12时至24时,受贝加尔湖冷涡及暖湿气流、阻塞高压共同影响,根河市普降暴雨局部大暴雨,测站过程降水量118毫米,极大风速13.9米/秒,暴雨期间最低温度降至16.5摄氏度。其中阿里河、大杨树、甘河、吉文、克一河等地区降水均达到100毫米以上,连续强降水导致根河市内主要的河水位暴涨。暴雨已经造成了鄂伦春旗北部林区各乡镇桥梁、堤坝、民房被淹,受灾人口1200多人。

2 环流形势背景和主要影响系统分析

对此次降水期间500hPa高度场进行分析,在500hPa高度场可以看到在内蒙古东北部高纬地区有一条明显高空槽,由中心位于东北的低压伸出,槽后有冷空气堆积,有较强的冷平流,槽线穿过内蒙古呈东北-西南走向,根河市处于槽前上空为西南风,从中国的西南部到内蒙古的东北部中国上空都是西南风控制,在这种环流背景下西南风将大量的水汽从孟加拉湾输送到内蒙古东北部,源源不断的水汽输送是形成暴雨的有利条件。从降水开始的27日持续到29日,24小时降水于27日08时至28日08时降水量达到峰值,内蒙古东北部根河地区一直位于低压槽的前方,低压槽移动非常缓慢。到29日08时,低压槽减弱,并移出内蒙古境内,根河地区的降水过程基本结束。由上可知,此次根河地区降水是在缓慢由内蒙古西南部向东北方向移动的高空槽的影响下,槽前来自西南方向的暖湿空气和槽后来自西北方向的冷空气在内蒙古东北交汇引起的。

700hPa、850hPa中高纬度的低涡槽位于我国东北上空,温度槽落后于高空槽,槽后有较强的冷平流。而850hPa上的低空西南急流将暖湿空气源源不断的输送到根河市,暖湿空气和北方下来的干冷空气在根河市地区交汇,为暴雨的产生提供充分的温湿条件。由于高空大气强烈的增温增湿,地面气压逐渐降低,在东北地区形成宽广而深厚的低压中心。根河市处于气旋环流中,地面辐合增强。受700hPa槽线、850hPa低涡和地面低压的共同影响,27日08时到28日08时根河市出现了118mm的大暴雨。

3 物理量诊断分析

3.1 水汽条件分析

充沛的水汽运输是暴雨形成的充分必要条件,所以在这次暴雨产生过程中,850hPa低空西南风急流的建立与稳定维持,对暖湿空气的输送提供了有力的条件,对暴雨的产生和发展来说是极为必要的。27日20时到28日02时内蒙古东北部始终处于水汽通量辐合区,在20时的水汽通量辐合区中心强度位于根河市上空,在28日02时的时候辐合中心范围有所减弱略向东北方向移动,但是根河市仍处于辐合区之内。20时到次日02时底层的偏南风不断将海上的水汽输送到内蒙古东北部,建立起一条由南向北方向的水汽通道,大量的水汽在根河市区域内辐合上升形成大暴雨。与这次降水过程作对比,850hPa高度的水汽通量散度与降水强度以及移动趋势等都基本相一致。

3.2 暴雨发生时的涡度场和散度场分析

在散度经向剖面图中,在46°N到52°N的范围内800hPa以下都是散度小于0的负值区域,表明此区域高度层范围内存在强的辐合上升运动。而在200hPa-300hPa的高度层内有一个散度大于0的极大值区域,表明高空有强的辐散运动,底层辐合高层辐散,为暴雨的形成提供了有利的条件。

在涡度经向剖面图中,300hPa以下的内蒙古东北地区存在着大范围的正涡度区,较大的正涡度区位于49°N-52°N的高空800hPa到500hPa的范围内,最大值位于600hPa,中心强度达24×10-5/s。而高层为明显的负涡度区,这种低层正涡度高层负涡度的上下层分布情况有利于形成深厚的上升运动。有利于暴雨的发生发展。这种散度场和涡度场的相互配合,是形成强大上升运动和形成大暴雨的重要动力学机制。

4 结束语

(1)此次内蒙古东北部根河市的大暴雨是在高层有利的大尺度环流背景下,由地面低压、700hPa槽线、850hPa低涡造成的。

(2)此次大暴雨过程是在较好的水汽条件和不稳定层结条件下产生的,暴雨区域和假相当位温、水汽通量、正负涡度的走向、范围基本一致。因此,假相当位温、正负涡度、水汽分布状况是暴雨预报着眼点之一。

(3)暖平流产生上升运动,冷平流产生下沉运动,此次过程西南暖湿平流较深厚,西北风扩散至中低层,强降水结束。

参考文献

[1]倪允琪,周秀骥.长江中下游梅雨锋暴雨形成机理以及监测与预测理论和方法[J].气象学报,2004.

[2]尹东屏,胡洛林,曾明剑,等.梅汛期中的暴雨和大暴雨环流特征及物理量诊断分析[J].气象科学,2007.

[3]周秀骥,薛纪善,陶祖钰.华南暴雨科学实验研究[M].北京:气象出版社,2003.

作者简介:侯海婷(1992,2-),女,工作单位:内蒙古鄂伦春自治旗气象局,学历:本科。

侯海博(1984,11-),男,工作单位:四川省甘孜州色达县气象局,学历:本科。

张炜光(1988,12-),男,工作单位:安徽省巢湖市气象局,学历:本科。

侯英(1960,11-),男,工作单位:内蒙古鄂伦春自治旗气象局,学历:本科。

田强(1984,11-),女,工作单位:四川省甘孜州色达县气象局,学历:本科。endprint

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