李嘉鹏++陈懿妮++钱浩++赵军平
摘要 利用常规观测数据、自动站资料、NCEP再分析资料对2015年5月19—20日浙江南部强降雨天气过程进行分析。结果表明,浙江南部此次强降雨天气过程为锋面低槽降水,中低层西南风急流输送了充足的水汽和不稳定能量;受地面辐合线及低层切变线共同影响,触发了抬升机制;各项不稳定指数、充足的不稳定能量、深厚湿层、暖云降水以及小的垂直风切变是此次强降雨天气出现的主要原因;气流垂直速度强上升区范围小,低层冷空气抬升,中层冷空气向南前倾,产生较大强度降水。
关键词 强降雨;环流形势;物理量场;浙江南部;2015年5月19—20日
中图分类号 P458.1+21.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)17-0218-01
强降雨天气是我国重要的气象灾害之一,在全国各地都可能出现,尤其是在汛期前后较易出现强降雨天气,进而引发洪涝灾害和严重的水土流失。持续性的强降雨天气还会造成工程失事、堤防溃决和农作物被淹等灾害,严重威胁着社会经济和人们生命财产安全[1]。强降水天气已经引起越来越多学者的高度关注。本文利用常规观测资料、NCEP再分析资料等对2015年5月19—20日出现在浙江南部地区的强降雨天气过程进行分析,找出强降雨天气出现的原因,以提高气象部门对强降雨天气的预报和服务能力。
1 天气实况
2015年5月19—20日浙江南部出现了持续性强降水天气过程,部分乡镇出现大暴雨天气,过程雨量70~180 mm,局部雨量>200 mm。此次暴雨天气持续时间长、累积雨量大、短时强降水集中和降水强度大,市区内多地不同程度受灾。
2 环流形势分析
2015年5月19—20日浙江南部地区强降雨天气过程中,200 hPa浙江南部位于南亚高压东北侧与急流右侧的扇形辐散区内。经计算平均散度场可知,浙江南部位于正散度区,急流右侧正涡度平流和高空辐散抽吸作用有利于低层辐合抬升,给此次强降雨天气过程提供了背景流场[2]。在500 hPa处,副热带高压向南移动,但主体依旧在南海上空;东亚大槽随着时间推移向东移动,并移出南海区域,东亚大槽后不断引领冷空气沿中路南移,影响浙江南部地区。与此同时,位于华南北部的西风槽向东移动,浙江南部位于西风槽前偏西南的气流中。在850 hPa低空,有一东北—西南走向切变线明显向南移动,切变线南侧有西南暖湿气流,强度较大。925 hPa切变线几乎与850 hPa切变线重合,一支西南低空急流位于切变线南侧,浙江南部位于急流出口区。在地面场上,西南地区处于低压中心,华南大部分地区处于低压槽中,中路南下冷空气影响浙江南部。
3 物理量场诊断分析
3.1 水汽条件
对2015年5月20日2:00 850 hPa水汽通量进行分析,孟家拉湾西南气流不断向浙江南部地区输送水汽,充足的水汽为此次强降雨天气提供了必要的条件。在水汽通道内,水汽通量中心值高达20 g/(cm·hPa·s),满足大暴雨产生的条件,而中心风速则达到了急流级别[3]。浙江南部位于水汽通量大值区前方的辐合区内。5月19日20:00水汽通量迅速增加,5月20日8:00数值又快速减小,与浙江南部强降雨时段有很好的对应。
3.2 动力与热力条件
分析浙江南部上空垂直速度和假相当位温随时间变化剖面可知,2015年5月20日2:00,浙江南部上空有强烈垂直上升气流,中心速度高达-0.9 Pa/s,上升区随着时间不断向200 hPa高空延伸。而假相当位温低值区呈现向下发展趋势,?坠θse/?坠P>0且梯度不断增加,由此可知层结越来越不稳定[4]。2015年5月20日8:00,浙江南部高层垂直上升气流速度无明显变化,而中低层垂直气流速度则呈显著减小趋势,这也是造成浙江南部从5月20日8:00起降水强度逐渐减小的原因。在冷空气不断南移过程中,24 h变温主要有2种表现形式,900 hPa以上24 h负变温表现为由低层向高层逐渐南倾的变化趋势;900 hPa以下24 h负变温则呈现出向南延伸的趋势。结合垂直速度强、上升区范围较小,易在低层抬升来自南方的暖湿气流,之后在坡度较陡处爬升,很小区域内就有大量水汽辐合汇聚,在上升过程中与中上层冷空气汇聚而凝结成雨,这是浙江南部产生强降雨的主要原因。
4 结论
(1)2015年5月19—20日浙江南部强降雨天气过程为锋面低槽降水,由各层有利天气形势共同作用而成,中低层西南风急流为此次强降雨天气输送不稳定能量和充足的水汽,受低层切变线和地面辐合线共同影响,抬升机制被触发,推动了强降雨天气的出现。
(2)充足的不稳定能量和各项不稳定指数有利于对流性降水出现,深厚湿层、小的垂直风切变和暖云降水导致此次强降雨过程的发生。
(3)气流垂直速度强,上升区范围小,低层冷空气抬升,中上层冷空气汇聚导致强降雨天气产生。
5 參考文献
[1] 黄忠,吴乃庚,冯业荣,等.2007年6月粤东持续性暴雨的成因分析[J].气象,2008,34(4):53-60.
[2] 孙岚.大尺度强降水的基本物理条件和天气形势配置[J].气象,1993,18(3):30-35.
[3] 海显莲.2010年5月25—26日青海省东部农业区强降水过程分析[J].青海科技,2010,17(6):50-53.
[4] 廖敏.宜春地区一次强降水天气过程分析[J].气象水文海洋仪器,2012,29(1):110-113.