梁颖 刘吉洁
摘 要 利用台站常规观测资料等分析了2014年8月24-26日蛟河市强降水天气过程,得出,此次降水过程具有一定的稳定性和对流性等特点,高空西风槽、低层切变线及地面低压倒槽是此次降水过程的主要天气系统,降水过程中比湿值较大且稳定维持为强降水天气的发生发展提供了有利的水汽条件,主要降水时段内蛟河市K指数较大,是降水发生发展有利的不稳定条件,假相当位温高值区对应降水区域。
关键词 强降水过程;高空槽;低空急流;低空切变;物理量;吉林省蛟河市
中图分类号:P458.121 文献标志码:B 文章编号:1673-890X(2015)03--02
蛟河市位于吉林省东部,长白山西麓,属亚温带大陆性季风气候,四季分明,干湿、冷暖差异大,其中冬季受西伯利亚冷空气入侵影响,寒冷干燥,降水偏少,春季干旱多大风,有沙尘天气,夏季天气炎热多雨,年降水量主要集中在6-9月,其中7月上旬-8月下旬,在东亚季风、太平洋副热带高压北进影响控制下;同时,受北上台风影响,多暴雨和连续阴雨天气,局地暴雨多,常引发洪涝灾害。2014年8月24-26日,蛟河市出现小到中雨、部分地区大雨、局地暴雨,并伴有短时雷雨大风等强对流天气过程,此次强降水天气缓解了前期气象干旱,但局部易引发洪涝灾害[1-2]。本文针对此次降水过程的环流形势、物理量场等进行分析,旨在为提高蛟河市汛期强降水天气预报及气象服务能力提供参考。
1 天气形势分析
1.1 高空形势
24日08:00时,500 hPa图上,欧亚大陆呈一槽一脊环流形势(图1),30~60°N、90~120°E贝加尔湖冷涡延至南部冷槽,吉林处于冷槽底部,为弱脊影响控制;同时,副热带高压位置显著偏南,588 hPa线位于30°N以南;20:00时,高空槽出现东移,蛟河市一带处于高空槽前(图2),降水天气开始。25日20:00时,受贝加尔湖以东鄂霍次克海高压脊阻碍,贝加尔湖冷涡缓慢移动,大量冷空气不断沿贝加尔湖底部南下,在我国内蒙古地区形成一冷涡,冷涡中心值为572 hPa,蛟河市所在的吉林市在冷涡底部,由于高空槽影响,开始出现明显的降雨。26日20:00时,随着高空槽的不断移动,蛟河市等地处于高空槽后部,转为西北气流影响,降雨逐渐结束。可见,此次强降水过程是高空槽不断分裂冷空气为降水提供了有利的动力条件和热力条件。850 hPa风场图上,24日20:00时,吉林西部为南风,风速达到4 m/s,以南风速达到8 m/s;同时,吉林偏西南地区存在一条风向为西北风转南风的辐合的明显切变线,风向切变显著,切变线以东地区为南风风速减小辐合,为蛟河一带出现降水过程提供了动力和热力条件。
1.2 地面形势
24日14:00时,地面图上,我国东北—山东—江苏一带处于低压倒槽控制范围内,河套至贝加尔湖一带受高压控制,长江口附近存在一闭合低压中心,低压中心值为1 005.0 hPa。在低压倒槽影响下,蛟河市等地出现降水天气,而且由于海上高压阻挡,低压移动缓慢,至25日08:00时低压东移减弱,位于上东半岛和朝鲜之间的黄海区域,低压中心值达到1 007.5hPa,14:00时,低压继续东移,并在海上出现加强,中心值达到了1 005.0 hPa,17:00时低压东移并有所减弱,在气旋倒槽顶部的影响下,蛟河市发生弱的降水。
图1 图2
图1 2014年8月24日08:00时500 hPa高度场
图2 2014年8月24日20:00时500 hPa高度场
2 物理量分析
2.1 水汽条件
根据吉林地区暴雨资料分析得出,在暴雨开始前,湿度通常是较大的,从850 hPa比湿图可知,此次降水过程中比湿是较大且稳定维持的,其中24日蛟河市一带比湿维持在10~11 g/kg,25日,蛟河一带存在9~10 g/kg的比湿,26日,比湿持续维持8~9 g/kg。其中,24~25日850 hPa较高比湿对应24-25日强降水,而随着26日20:00时比湿值的逐渐减小,该地区降水也趋于结束。
2.2 不稳定条件
进行汛期预报时,常利用K指数来衡量大气中潜在的能量,K=(t850-t500)+td850-(t-td)700,当K指数越高时,500~850 hPa的温度递减率就越大,而且700 hPa和850 hPa的湿度也越大,大气中就具备较高的潜能。24日08:00时,吉林以南地区存在一K指数为36 ℃的高值中心,20:00时该K指数高值区不断向东收缩,蛟河市处于K指数高值区略偏北一带。25日,K指数继续东移并入海,蛟河市大部分地区处于K指数为32~34 ℃的范围内,由此可见,24-25日蛟河市等地具备发生较强降水的大量、持续的不稳定能量,局地出现强降水天气。26日,K指数减小为12~16 ℃,对应的,蛟河市等地降水减弱。
2.3 假相当位温场和指数分析
假相当位温场又称为能量场或“Ω”场,能量形势取决于温度和水汽分布,其中水汽分布又和能量形势的关系密切,能量形势可直接反映出大气热力结构,并间接反映大气三维运动,对于分析强降水天气的形成较为重要,因此假相当位温θse是对大气热力和水汽条件的综合反映,通过分析θse水平和垂直分布可得出大气中能量分布和垂直不稳定状况。分析本次过程的假相当位温场可以看出,24日08:00时,850 hPa上,吉林南部到渤海一带在60~64 ℃高能舌区影响范围内,高能舌区中心值达到了64 ℃,蛟河等地θse值达到了60 ℃,而且假相当位温高值区形成一“Ω”状,蛟河市位于“Ω”状假相当位温场内,受其影响,两侧干冷空气不断向中心夹挤,致使暖湿空气不断抬升。24日20:00时,假相当位温高能中心位于蛟河市南部一带,假相当位温高能舌区断裂,之后,假相当位温高值区逐渐较小,假相当位温值下降,25日为54~56 ℃,26日将为52~54 ℃。看来,不稳定能量对蛟河市此次强降水具有很大贡献。
3 结语
2014年8月24-26日吉林蛟河市出现了较强降水天气过程,此次强降水过程具有一定的稳定性和对流性等特点。
此次强降水过程是高空槽不断分裂冷空气为降水提供了有利的动力条件和热力条件。高空西风槽、低层切变线及地面低压倒槽是此次降水过程的主要天气系统。
850 hPa低层具有较好的比湿场,且降水过程中比湿值较大且稳定维持,为强降水天气的发生发展提供了有利的水汽条件。主要降水时段内蛟河市K指数较大,释放大量不稳定能量,是降水发生发展有利的不稳定条件。降水前期,蛟河市位于“Ω”状假相当位温场内,受其影响,两侧干冷空气不断向中心夹挤,致使暖湿空气不断抬升,假相当位温高能中心位于蛟河市南部一带,之后,随着假相当位温高值区逐渐较小,假相当位温值下降,降水趋于结束。
参考文献
[1]胡丽丽,刘建.蛟河流域水文特性浅析[J].吉林水利,2009(10).
[2]刘实.东北地区夏季降水的气候变化区别[J].吉林气象,2000(3).
(责任编辑:刘昀)