袁丽丽
摘 要:该文利用实时常规天气图、单站要素对2013年5月4日寻乌县和定南县出现的部分乡镇暴雨降水天气过程进行总结分析。通过分析,结果表明:本次寻乌暴雨由500hPa浅槽和地面弱静止锋影响产生,低空无西南急流,为非典型暴雨过程;本站要素的变值异常;寻乌地域环境特殊,暴雨等天气的发生规律、影响机制与赣州其他县市有一定的差异。作为县级站,有必要特别关注本站地面要素的异常变化,对于把握本县天气的变化规律,提高预报准确率有着重要意义。
关健词:暴雨 单站要素 天气分析 诊断分析
中图分类号:P4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)09(a)-0084-02
Abstract:In this paper, the use of conventional real-time weather maps,single station elements of the part of the township rainstorm May 4,2013 Xunwu county and Dingnan emerging precipitation processes were analyzed.Through analysis,the results showed that:he storm made Xunwu 500hpa shallow grooves and ground weak stationary front impact,low-level non southwest jet,atypical rainstorm; varying magnitude site elements abnormalities;Xunwu special geographical environment,rain and other weather occurrence,there are some differences in the impact mechanism and Ganzhou other counties.As a county station,it is necessary to pay special attention anomalies ground station elements of the grasp of the county weather variation,improve forecast accuracy is of great significance.
Key Words:Rainstorm;Single Station element;Weather analysis;Diagnostic analysis
2013年5月3日20点到5月4日20点赣州地区南部县出现大雨到暴雨降水天气,暴雨中心出现在寻乌县西部垦殖场(72.1 mm)。
暴雨的产生须具备不稳定层结结构、强烈的上升运动和充足的水汽条件,但寻乌县5月4日的暴雨天气过程,在测站附近大气空间配置上不符合产生暴雨模型的天气形势场条件,各家数值模式和指导预报对寻乌县也只报了小雨过程。因此分析研究这种稳定少动的弱降水系统造成的长时间降水及至产生暴雨成因,在县级基层台站进行精细化订正预报中所涉及到的可用关健技术在实际工作中是非常有意义的。下面结合此次天气形势场的特点及寻乌县气象局单站要素的变化,对这次过程进行分析总结。
1 暴雨天气概述
我们日常常见产生暴雨的形势场配置多为:500 hPa上空存在辐散场,700和850 hPa上空存在辐合场。但这次暴雨过程,在5月3日8点形势场配置上,500 hPa上空赣南西部有一浅槽,寻乌县处浅槽前部的偏西流场,没有明显的风速辐散,而700 hPa存在2m/s的风速弱辐散场,850 hPa上空4 m/s的风速辐合场。寻乌县地形是自东北向西南倾斜,海拔高度是西北高、西南低。寻乌县西北部最高乡镇与南部最低乡镇的海拔高度有300多m左右的落差,形似马蹄状,当低层含有较充足水份的东南风在寻乌县附近汇集时,可加强处于迎风面乡镇的可降水量,从而使仅700 hPa到850 hPa两个浅层弱上升运动场,也能在地形、地势有利的区域产生暴雨降水天气。
暴雨天气过程的出现,有一定的天气尺度的环流形势,并且有中小尺度场和下垫面气象要素的密切配合。目前寻鸟县站在做订正天气预报时,主要以上级指导预报和数值预报为依据,再结合预报员的经验判断,但在实际运用中常发现有时数值模式还不能完全反映实际的大气运动状态,因此空报、漏报的情况还时有发生。该县单站暴雨指标是从建站以来的历史资料中将各种不同类型,如“强增湿类、强降压类、低压高湿类、高湿低压类、低湿类、强增温增湿类”等暴雨过程的相似个例进行归类,找出相关因子组成暴雨预报指标,历史拟合度较高,反映的是单站下垫面的气压、温度、水气压等温、湿热力条件,在20世纪70年代和80年代的天气预报中曾经发挥过重要作用,但在现代预报手段进入实际工作后,曾一度被忽视。如用我站《高湿类》这个单站暴雨指标弥补订正预报个例来看,证明单站暴雨指标在实际预报工作中的价值。县站综合预报值班员如果常用单站指标进行县站订正预报制作,在县站实际工作中操作起来简单实用,也相对较好把握;对地区预报员来说也多了个提高局部县站暴雨落区的理由,笔者认为单站暴雨指标可成为县级台站对暴雨预报向精、细化发展思路上的一种重要辅助工具。
2 天气系统特点分析
从实时常规500 hPa、700 hPa和850hPa及地面天气图上对此次暴雨天气产生的系统进行分析。
2.1 高空形势
2013年5月3日8∶00500 hPa图上:赣南西部有一浅槽,东部则为4 m·s-1风速辐合场。
未来24 h浅槽将东移影响。
2.2 700hPa形势
2013年5月3日08∶00700 hPa图上:在赣南的东南部有风速差达2 m·s-1的弱辐散区,有利短期底层气流向3300m的高度流动。
2.3 850 hPa形势
2013年5月3日8点850 hPa图上:在赣南东南部有风速差达4 m·s-1的风速辐合区,有利短期内1500 m高度的气流向上流动。
2.4 地面图
2013年5月3日14∶00地面图上:弱冷空气从东路南下,在赣南与广东东北部交界处到广东中部有条弱静止锋,也有利于短期邻近的区域近地层降水天气的持续。
从以上各层系统分布,我们可以分析出在赣南西部有一浅槽,而寻乌县500 hPa上空处4 m·s-1辐合区,700 hPa有2m·s-1弱辐散区、850 hPa为4 m·s-1辐合区,天气系统配置属高空有辐合,中层有弱辐散抽气,而低层有辐合上升运动,地面赣南南部边界附近有条弱静止锋。
2.5 与赣州地区典型暴雨天气形势的比较
5月份赣州地区典型的暴雨天气形势可概括为:500 hPa105°E附件有南支低槽,槽前有成片的20 m/s以上的西南急流;中低层江西中部到湖南中南部有切变线,切变南侧有成片的16 m/s(或12 m/s)以上的西南急流;地面赣州附近有静止锋,锋前西南风锋后偏北风。
从这次暴雨过程天气形势分析可看到,本次过程的天气形势场与典型的暴雨天气形势相距甚远。因此,预报员容易判断未来24 h本地只具备一般性降雨条件,而通常忽略、漏报大的降雨。事实上,5月3日下午,寻乌气象局预报员订正预报未来24 h阴有小雨,为一次失败的预报。
3 卫星云图特征分析
选用2013年5月3日17∶00和20∶00两张具有代表性的卫星云图对云团发生、发展及移向进行跟踪分析诊断。
3.1 2013年5月3日17∶00卫星云图
从3日17∶00卫星云图江南大部和华南北部受中低云团控制,该云团所过区域实况均有小雨天气出现,降水强度弱。
3.2 2013年5月4日20∶00卫星云图
20∶00系统云带在赣南南部偏西有弱对流云团加强发展,从17∶00~20∶003 h整个降水云系移动缓慢。在寻乌县上游有稳定少动的弱降水云团,实况降水强度不大。
4 单站要素反映
5月4日暴雨过程,前一天单站气象要素出现异常反映,5月3日14∶00本站呈弱北风,表明近地面已受弱冷空气影响,锋面在寻乌县附近;水汽压E出现强增长;14∶00水汽压E出现24 h强增湿(△E24=5.5),14~15∶00相对湿度93%,19~20∶00最大相对湿99%,14~20∶00平均相对湿95%。3日14∶00与2日14∶00P-(E-T)24 h差值达-11.6,当天气压、温度、湿度综合值显示属异常突变特征。
3日14∶00与2日14∶00△[P-(E-T)]24日变量=989.5-977.9= -11.6
寻乌县处江西最南端,5月,锋面过境后常趋于静止或回摆,是产生暴雨的主要地面天气系统。从2000—2012年(13年)间的5月,也出现过2次类似的暴雨天气,本站地面要素的变化特征也非常相似,我们将其归纳成5月《高湿类》大雨到暴雨预报指标:
14∶00:(1)4.0≤△E24≤5.6,
(2)-12.2≤△[P-(E-T)]24≤-10.8
同时满足(1)(2),未来24 h寻乌县将有大雨到暴雨降水天气。
4.1 北京T639垂直速度场预告
北京T639在2013年5月3日20点预告4日8∶00~11∶00在赣南东部维持-0.2到位0.4的垂直速度场,有利于降水发生和持续。
4.2 日本数值预报参考
13年5月3日8∶0036 h预告:3日晚上到4日凌晨赣南及广东大部均处无雨区(处高压后部),48 h预告:4日白天赣南南部及广东东北部有小雨。
4.3 存在的问题
本站《高湿类》大雨到暴雨预报指标由于只取用13年资料,相对个例偏少,需要以后更长时间的检验。
5 本次暴雨分析
(1)700 hPa有2 m·s-0风速辐散场,850 hPa有4 m·s-1的风速辐合场。属700 hPa弱辐散,850 hPa有辐合上升运动,由于对流上升运动的高度不高,所产生的降水强度较弱。
(2)T639、日本传真等数值预报产品均预报未来24 h有弱降雨,与实况相差甚大。
(3)单站气象要素反映地面锋面过境、增湿强烈,并且测站实时观测的气压、气温和水汽等要素变化符合本县暴雨订正预报指标。
(4)卫星云图:虽然降水云团较弱,但傍晚后在上游地区云团强度有所加强和发展,且移动非常缓慢,这对后续的持续稳定降水有很好预示作用,需引起高度重视。
6 结语
综上所述,本次寻乌暴雨由500 hpa浅槽和地面弱静止锋影响产生,低空无西南急流,为非典型暴雨。寻乌地域环境特殊,暴雨等天气的发生规律、影响机制与赣州地区其它县市有一定的差异。作为县级站在进行订正预报时,有必要特别关注测站地面气象要素的异常变化,以把握本县天气的变化规律,提高天气预报准确率。
参考文献
[1] 丁一汇.高等天气学[M].北京:气象出版社,2005.
[2] 陶诗言.中国之暴雨[M].北京:科学出版社,1980.
[3] 曹春燕,江崟,孙向明.一次大暴雨过程低空急流脉动与强降水关系分析[J]. 气象,2006(6):102-106.
[4] 尹洁,吴静,曹晓岗,等.一次冷锋南侧对流性暴雨诊断分析[J].气象,2009(11):39-47,163.
[5] 蔡小琴,赵钢.2009年抚州市一次暴雨天气过程诊断分析[J].陕西气象,2012(2):23-26.
[6] 金巍,曲岩,姚秀萍,等.一次大暴雨过程中低空急流演变与强降水的关系[J].气象,2007(12).