■ 刘宏韬 杨道鹏 王磊 白杨 刘艳
(辽宁省大连市长海县气象局辽宁大连116500)
2015年8月大连地区一次暴雨天气过程分析
■刘宏韬杨道鹏王磊白杨刘艳
(辽宁省大连市长海县气象局辽宁大连116500)
本文利用各种常规资料,对2015年8月2-5日影响大连地区大到暴雨降雨过程的系统背景、天气特征、水汽条件、动力特征等方面进行分析,加深对强降水特征的认识,提高监测、预报强降水的能力,不仅具有重要的学术意义和理论价值,还具有更为广泛的社会、经济意义和应用价值。
大连地区暴雨天气特征水汽输送动力条件
大连地区处亚洲东部中纬地带、辽东半岛南部,南临黄海和渤海,虽属温带大陆性或过渡性季风气候,但由于地处太平洋西岸,受黄、渤海的影响,该区海洋性气候比较明显。本文利用卫星云图、水汽输送、高空气压等资料对2015年8月2-5日的一次大暴雨过程进行分析,试图从中得到对强降水预报的一些启示,为今后此类强降水天气的预报提供一定的参考依据。
受西太平洋副热带高压西进北上的影响,辽宁省大连市从2015年8月2日开始普降大雨,主要集中在8月2日下午、夜间和8月3日下午3个时段。大连全区为中到大雨,普兰店东部、庄河、长海等地达到暴雨量级。截至8月4日下午4时,最大降雨量出现在庄河王家,已达到93毫米,在5日下午15时左右此次降水过程逐步结束。
2.1高空形势
2015年8月2日8:00高空200 hPa高度场显示,高空急流呈西南¯东北向位于华北地区,大连地区正好处于高空急流的右侧。8 月3日8:00高空500 hPa高度场显示,高空环流场为两脊一槽型;低涡位于贝加尔湖以北,南北阶梯槽明显,北槽由贝加尔湖低涡伸出,南槽位于华北地区,大连地区处于华北大槽前部的高脊控制,西南气流。北槽南落,引导极地冷空气南下,冷暖空气在渤海上空交汇,形成上升气流,为此次降雨提供动力条件。
2.2地面形势
2015年8月2日08时,西西伯利亚地区有一个气旋活动区,其中心位于巴尔喀什湖附近,气旋东、西分别有一里黑海地面高压和蒙古高压,新疆一带为低压活动区,同时里黑海高压不断东移,其前沿冷空气在巴尔喀什湖至中亚之间形成冷锋影响我国西北地区;2日20时,蒙古高压持续稳定,而西伯利亚气旋势力减弱并北上,我国新疆南部地区被低压控制,有利于水汽的积聚及辐合抬升。3 日08时,受蒙古高压影响,大连等东北大部分地区地面为偏东风,东、西风在该区域交汇,对形成上升运动较为有利;随着里黑海高压向东移动与蒙古高压打通结合,降水区域正移至东北地区,并且在地面冷高压的控制下,出现了明显的降温。
3.1水汽条件分析
8月2日02:00~3日08:00200hpa以下从四川盆地到辽宁省中部相对湿度普遍大于85%,辽宁大部分地区相对湿度达到90%以上,形成了有利于暴雨维持的水汽条件。从850hpa水汽通量分布图看,暴雨期间辽宁境内有两条水汽通道,分别来自南海和黄、渤海地区。2日08:00有一条东北西南向的水汽输送带从我国西南地区延伸至东北,并在形成之后强度加强,到过程开始时达到最强。最大值沿副高边缘的西南气流分布,中心值位于渤海地区。另一条水汽通道在黄海南部向北伸展,两条水汽输送带在辽宁北部汇合,而黄海、渤海上空水汽输送距离近,对暴雨的贡献最大。
3.2动力条件
(1)涡度和散度。8月2日08:00,大连上空700hpa以下为负涡度,500hpa以上为正涡度,2日20:00正涡度向低层扩散,850hpa正涡度中心位于内蒙古东南部,大暴雨期间大连地区上空都处在正涡度区,涡度的最大值在700hpa高度附近,有利于上升运动的维持和发展,为强降水的出现提供了动力条件。4日20:00 850hpa以下涡度值明显减小,全区降水趋于结束。
8月2日20:00~4日08:00大暴雨维持期间辽宁上空200~500hpa高度为辐散区,2日20:00辐散中心在河北省东部。3日08:00~20:00辐散中心位于辽宁西部和北部,对应850~1000hpa高度上处在辐合区内,且高层辐散明显大于低层辐合,在高层的抽吸作用下,低层辐合加强,有利于垂直上升运动的加强和维持,触发不稳定能量的释放,产生强降水。
(2)垂直速度。从垂直速度的高度-时间演变图看,2日20:00~22日08:00大连上空上升运动发展强烈,200hpa以下为强上升与下沉气流对流旺盛区,500hpa以下有2个上升运动中心,均出现在700hpa高度附近,中心值小于-70×10-3Pa.s-1。这种长时间强烈的上升运动的发展和维持不仅为水汽的垂直输送起到了重要作用,同时辐合上升运动也触发了不稳定能量的释放,导致强降水的产生。
2015年8月2¯5日大连地区暴雨天气过程中,500 hPa为两脊一槽型。南北阶梯槽明显,北槽位于贝加尔湖地区,南槽位于华北地区,南槽东移发展,其前部的西南气流影响大连;北槽引导冷空气南下;冷暖空气交汇于渤海上空,形成上升气流,为此次暴雨提供动力条件。高空槽、中低层切变线是大连地区暴雨的主要天气系统。高空槽、切变线系统造成低层辐合,触发不稳定能量的释放,造成强烈的对流,是产生暴雨的动力机制。降雨前大气斜压性不稳定是地面倒槽存在和发展的启动机制。暴雨是大连地区夏季的主要灾害性天气,应进一步深入研究引发强降水的天气系统,进行分类并总结出典型的暴雨天气模型,研究不同暴雨的天气系统的机理和引发暴雨的机制,进而提高强降水预报准确率。
[1]赵繁盛,赵惠芳.大连地区一次暴雨过程的成因分析 [J].安徽农业科学,2010,第32期:18343-18346.
[2]韩艳凤,何军,陈晓岩.鞍山市一次冻雨天气过程分析 [J].安徽农业科学,2011(6):3567-3569.
[3]于德华,常慧琳,王岩.大连地区两次暴雨过程典型特征分析 [C]//第32届中国气象学会年会S1灾害天气监测、分析与预报.2015.
[4]马丽,袁爱民,李永果,等.济宁市一次大到暴雨天气过程分析 [J].现代农业科技,2011(18):15,17.
P458.1+21.1[文献码]B
1000-405X(2016)-3-400-2