迟春艳 韩庆婷 陈红磊
摘要 利用加密自动站资料、常规观测站、Micaps数据资料等,对2018年盘锦市首场大到暴雨天气过程的成因进行了分析。通过综合分析,可确定本次过程为副热带高压和高空槽共同影响形成的锋前暖区短时暴雨天气。
关键词 大到暴雨;天气过程;成因分析;辽宁盘锦;2018年
中图分类号 P458.121.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2018)21-0216-02
受高空槽和副热带高压后部暖湿气流共同影响,盘锦地区从7月13日20:00至14日14:00出现大到暴雨天气,全市平均降水量35.0 mm,其中盘山站52.2 mm,大洼站37.4 mm,双台子区27.7 mm,兴隆台区32.2 mm,辽东湾新区12.9 mm,辽河口经济区51.5 mm,最大降水量(达66.0 mm)出现在新开镇。有8个区域气象观测站降雨量超过50 mm,1 h最大降水量达37.9 mm出现在新开镇。盘锦过程降水量如图1所示。
1 资料与方法
利用加密自动站资料、常规观测站、Micaps数据资料等,从能量分析、水汽条件、影响系统、大尺度环流形势演变、探空资料等方面对此次降雨过程的成因进行了分析[1-3]。
2 天气过程分析
2.1 天气尺度系统分析
2.1.1 环流背景分析。
(1)地面形势场分析。从地面气压场来看,辽宁地区位于地面气旋底部。东部受高压脊控制,其稳定少动导致系统移动较缓慢。
(2)高空形势场分析。13日20:00,辽宁省处于200 hPa高空急流出口区右侧、对流层高层强烈辐散区、高空急流的分流区内,高空抽吸作用为暴雨提供了有利的环流背景。同时,从500 hPa高空图(图2)上可以看出,500 hPa西太平洋副热带高压呈块状分布稳定少动,西侧高压脊线达到了北纬35°,盘锦副高北侧位于584线内控制,贝加尔湖东部有一低值系统,辽宁西部有一浅槽,东北地区北部受远东地区低值系统后部下滑冷空气影响,低层700 hPa有切变线自西向东移过辽宁地区。
2.1.2 物理量诊断分析。
(1)水汽条件。从850 hPa比湿图上可以看出,13日20:00,盘锦市850 hPa比湿大于12 g/kg,湿度条件达到盘锦市暴雨预报指标。850 hPa水汽通量散度达到10 g/(cm2·hPa·s),盘錦地区上空存在低空急流,为降水带来较充沛水汽。
(2)热力条件。分析13日20:00 850 hpa假相当位温场,能量锋区位于辽宁省西南部,盘锦地区位于高能区,且假相当位温高度增加,存在对流性不稳定,盘锦地区K指数较大,达到37 ℃。
(3)动力条件。从13日20:00 850 hPa水汽通量散度场分析,在盘锦地区低层存在弱的水汽辐散,无明显上升运动。随着系统东移,低层逐渐转为辐合上升气流,为暴雨发生补充一定的水汽。
2.1.3 探空资料分析。从沈阳站探空分析,7月13日20:00沈阳上空800~1 000 hPa t-td较小,湿度条件较好,湿层较深厚,整层可降水量较大。1 000 hPa以下低空湿度条件差,存在明显干层,cape值较大,且呈狭长的走势,对流天气主要以短时强降水和雷暴大风为主,0 ℃层高度偏高,不利于冰雹天气的产生[4-5]。
2.2 卫星云图分析
从卫星云图的演变情况来看,云系呈东北-西南向狭长的云带,位于高空槽前和副高外围588线之间,随着高空槽东移00:00对流云系发展,位于海上的深厚对流云系沿着588线向东北移动,给盘锦市带来降水,雨强较大。4:00开始对流云减弱,雨强开始减小。
2.3 中尺度分析
2.3.1 形式场分析。13日20:00,受副高北侧影响,在东北和华北均存在切变系统,并且逐渐向辽宁靠近,盘锦市K指数达到36℃以上,大气层结不稳定特征明显。从水汽条件来看,受副高外围深厚的西南急流输送水汽影响,盘锦水汽条件十分充沛,GNSS资料显示辽宁中部地区PWV达到60 mm,有利于出现短时强降水。从图3可以看出,13日20:00辽宁南部和北部存在地面辐合线和低压系统850 hPa低涡切变东北向移动影响盘锦市,高低层急流明显,抬升触发条件好。上述形式场为暴雨产生提供了较好的条件[6-8]。
2.3.2 雷达回波图分析。从雷达基本反射率图上看,14日00:20左右,回波在盘锦市西南部上空生成发展最大强度在50 dBZ以上,整个强回波呈东北-西南向带状分布,给全市带来短时强降水。大部分回波强度在35 dBZ以下,因而本次暴雨过程盘锦市大部分地区以稳定性降水为主。2:35之后回波面积减小并略有减弱,强回波区缓慢北上,降水强度减弱。至9:00左右,全市上空回波减弱消散,降水基本结束。
3 结论与讨论
经过综合分析,可确定本次过程为副热带高压和高空槽共同影响形成的锋前暖区短时暴雨天气。
对欧洲中心、T639、wrf集成预报的降水预报场进行了检验,中央台对盘锦市指导调整较大,7月12日起报7月13日夜间为小雨,7月13日起报7月13日夜间至7月14日白天盘锦地区为大到暴雨。经检验,本次降水过程中央台对降水量级24 h预报北部准确南部偏大。日本数值预报对盘锦市降水量预报比较稳定,均为大到暴雨。预报与实况对比,北部准确,南部偏大。WFR数值预报产品各时次对盘锦市降水量级的预报为小到中雨,预报与实况对比,北部偏小、南部准确。T639数值预报对盘锦市降水量级的预报为大雨到暴雨,降水中心随时间临近逐渐向南调整,预报与实况对比,北部准确、南部偏大。
暴雨发生前高空急流的建立,构成了低层辐合、高层辐散,产生了上升运动的结构,配合较强的低空急流将西南暖湿气流输送,构成了本次短时暴雨天气的空间结构。本次降水暴雨落区偏向低空切变东南侧,是低空西南暖湿气流风速脉动触发的一次暖区暴雨,降水强度大,强降水持续时间短,落区难以把握,强降水的落区和量级是本次预报的难点。
本次大到暴雨天气过程在预报上基本准确,但前期预报量级略小。在以后的预报服务工作中,应加强理论学习,积累经验,并加强对数值预报解释应用能力[9-10],注重降水天气本地预报指标研究和预报员个例分析总结工作,加强预报员对降水量级和强降水落区的预报分析判断能力。
4 参考文献
[1] 赵国蓉,李妮燕,王晓雍.2017年5月20日海北州中东部地区暴雨天气过程分析[J].现代农业科技,2018(10):214-215.
[2] 毛璐,李娜,任小芳,等.2016年7月23—24日宁夏一次区域性大到暴雨过程分析[J].宁夏工程技术,2017,16(4):303-308.
[3] 朱艳飞,哈建强.沧州市2006—2016年春季大到暴雨特征分析[J].黄河水利职业技术学院学报,2017,29(2):4-7.
[4] 田成娟,朱平,马琼,等.青藏高原东北部两次区域性大到暴雨对比分析[J].高原山地气象研究,2017,37(1):1-6.
[5] 石秀云,陈宏松,刘成丰.青海省都兰县一次大到暴雨过程分析[J].安徽农业科学,2016,44(35):193-195.
[6] 刘兰.2016年5月10日一三六团暴雨天气过程分析[J].新疆农垦科技,2016,39(11):48-52.
[7] 祁彩虹,朱永丰.2015年6月29日海南州区域性大到暴雨天气过程分析[J].农业灾害研究,2015,5(10):29-31.
[8] 李昌玉,沈洁,冯蜀青,等.青海大通地区一次罕见的大到暴雨过程分析[J].青海师范大学学报(自然科学版),2014,30(3):55-59.
[9] 田成娟,王振海,郭晓宁,等.ECMWF细网格产品在一次大到暴雨天气预报中的使用[J].中国农学通报,2018,34(14):123-127.
[10] 吕江津,王庆元,杨晓君.2005年7月22—24日海河流域大到暴雨天气过程的预报分析[C].中国气象学会.中国气象学会2006年年会“中尺度天气动力学、数值模拟和预测”分会场论文集.中国气象学会:中国气象学会,2006:17.