2016年8月17—18日肃北县强降水天气过程分析

2017-07-12 15:03李振国
现代农业科技 2017年10期
关键词:低层强降水水汽

李振国

摘要 利用气象观测资料和预报服务软件,结合风、气压、湿度、天气图、卫星云图等气象资料,对2016年8月17—18日肃北县大到暴雨天气过程进行分析,总结强天气过程发生的成因,以期为当地气象预报服务提供参考。

关键词 强降水;天气过程;成因;甘肃肃北;2016年8月17—18日

中图分类号 P458.1+21 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)10-0221-02

近年来,国内许多学者对不同地区短时强降水气候特点进行了分析,研究表明短时强降水具有尺度小、突发性强、灾害大和预报难度大的特点[1-4]。短时强降水天气发生的局地性较强,易引发洪涝灾害,造成重大经济损失。因此,研究肃北县夏季短时强降水,提出预报着眼点,提前做出预警,降低灾害损失,对气象预报服务和防灾减灾意义重大。

1 降水实况

肃北县位于副高左下方西南气流中,2016年8月17—18日受新疆冷空气和高原暖湿气流的共同影响,加之副热带高压稳定,肃北县出现了明显的强对流天气过程。据气象数据显示,17—18日肃北县3个乡镇出现了区域性大到暴雨天气,其中党城湾镇、石包城乡、马鬃山镇降水量分别为44.0、42.3、3.3 mm。

2 成因分析

2.1 天气环流形势分析

从500 hPa高空风场图可以看出,中高纬度亚洲地区主要形式为“两槽两脊”型,形成西风带长波偶极子,副热带高压稳定。16日20:00肃北县处于中西伯利亚至天山地区大槽前,副热带高压左下方偏南氣流中,500 hPa风切边中心,700 hPa风场切边与500 hPa槽线相配合(图1),肃北县位于切边前方偏北气流中,有较强的水汽来源。从海平面气压场来看,肃北县处于高压外围,低压中心,有较强的偏南气流。而由于副热带高压稳定少动,有利的降水形势维持,为暴雨天气的生成发展创造了有利条件。

2.2 物理量诊断分析

2.2.1 水汽条件分析。形成1次区域性的降水天气过程,充足的水汽是必要条件。本次降雨过程的充沛水汽主要来源于700 hPa的西南气流(图2)。从8月16日20:00开始,肃北县一直处于700 hPa t-td≤4 ℃的湿区。说明本次降雨的中低层一直处于饱和或者近饱和状态。同时,700 hPa偏南气流携带充足的水汽到达了河西地区,以至于相对湿度也于16日20:00达到80%~90%以上。17—18日低层相对湿度一直在80%以上。

2.2.2 垂直速度分析。从各层的垂直速度分布来看,16日20:00到17日20:00肃北县整个区域上空垂直速度均为负值(图3)。这表明该区域上空整层大气有强烈的上升运动,对低层水汽的垂直输送起到了非常重要的作用,有利于不稳定能量的释放和强对流的产生,为降水系统的发生发展提供了动力条件。

2.2.3 散度、涡度分析。在16日8:00至18日8:00的散度垂直分布场上(图4),肃北县上空低层均为辐合上升。16日20:00至17日20:00上层辐散、中下层辐合的特征非常明显,在500 hPa以上为辐散层,最大辐散层位于200 hPa,易形成强烈的抽吸作用。20:00后高层辐散低层辐合的环流形势消失,700~200 hPa高低层均为一致的辐合上升环流形势,降水现象持续,但不利于强降水的形成。

从16日8:00至18日8:00的涡度垂直分布场上看(图5),16日20:00到17日8:00 850~500 hPa肃北县上空表现为正涡度区,空气块做逆时针旋转,500~200 hPa肃北县上空为负涡度区,空气块做顺时针旋转。正是由于气块垂直方向由逆时针向顺时针发展,气流趋于不稳定,有利于较强降水的出现。

3 卫星云图

从2016年8月17—18日卫星红外云图(图6)上可以看出,17日8:00在新疆南部有明显的对流云团生产,随着时间的推移,17日20:00对流云团向南发展加强,并与青海北部的北移云团合并为一个强度更强、范围更大的对流云团,肃北县上空对流云团显著,从短临天气预报平台云系分析,云层含水量多,有利于降水形成[4],17日夜间肃北县开始出现强降水。

4 结论

(1)本地降雨发生时,上空高层辐散、低层辐合,形成了强烈的抽吸作用;对流层内出现较强的上升运动;中低层流场的配置有利于水汽的输送和汇聚。(2)在中尺度地风场,强降水区存在地面辐合线或气旋性环流。(3)强降水产生在中尺度云团的发展和成熟阶段。(4)区域站、卫星等监测资料的应用和短时强降水预报工具为此次降雨的预报、预警服务提供了强有力的技术支持。

5 参考文献

[1] 杨诗芳,郝世峰,冯晓伟,等.杭州短时强降水特征分析[J].科技通报,2014(4):2378-2396.

[2] 欧阳首承,谢娜,郝丽萍.突发性灾害天气的结构预测与应急对策[J].中国工程科学,2005,7(9):9-13.

[3] 李亚平,徐娟.2010年夏季山东西部一次强降水天气分析[J].现代农业科技,2015(24):236-239.

[4] 尹承美,梁永礼,冉贵平,等.济南市区短时强降水特征分析[J].气象科学,2010,30(2):262-267.

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