一次强西南急流造成持续暖区大暴雨、特大暴雨分析

2018-02-05 18:57梅婷
科技视界 2017年34期

梅婷

【摘 要】利用Micaps4.0、常规物理量要素、欧洲细网格预报模式、雷达反射率、卫星云图资料等就2017年6月30日~7月2日暴雨大暴雨过程进行分析。对于西南暖湿气流造成暖区降水过程,一般来说持续时间不长,但此次过程持续累积超过36小时。此次过程西南急流持续时间长,湿层深厚,为过程的持续提供了有利条件。

【关键词】暖区暴雨;西南急流;垂直速度

1 暴雨过程概况

1.1 天气过程雨情

下图ab给出的是7月1日08时和2日08时近24小时的累计降水量。6月30日08时~7月1日08时,全市平均雨量91.6毫米,以武宁下车村234.2毫米为最大,武宁洋深村209.2毫米次之,降水主要集中在修水、武宁、瑞昌,7月1日08時~2日08时,全市平均雨量67.3毫米,以庐山市观音桥217.8毫米为最大,修水洪石村209.7毫米次之,降水主要集中在九江、庐山市、湖口、彭泽一带。环鄱阳湖和部分山区在雨来时阵风风力加大,超过了10.8米/秒。

2 过程实况分析

2.1 环流背景的实况分析

我们来重点分析30日08时~7月2日08时的天气形势(图2)。

从500hPa来看,30日08时在贵州中部、湖南西北部、湖北中部一带有一高原槽东移,直到2日08时仍然维持在贵州、湖南湖北一带。由此可知,高原槽缓慢东移。

从低层和边界层的配置来看,从700hPa到925hPa在贵州中部、湖南、湖北东南部至安徽一带存在一低涡和明显切变线,并且三层的切变线位置重合,至2日08时低涡北上,切变线缓慢东移南压,尤其三层的西南大风速轴位置高度吻合,700hPa和850hPa风速突增,风速达到18~22米/秒,持续时间长达36~48小时。故在切变线南压的过程中,切变线力量并没有减弱,相反辐合上升的力量强,水汽输送明显并且持续,造成持续性暴雨大暴雨乃至特大暴雨的降水累积量。

图2 6月30日~2日08时高空实况天气形势

2.2 雷达产品反演图分析

下图是多普勒雷达在30日8时~7月1日20时之间有代表性反射率组图,可以清楚的看见从30日8:33分开始在湖北和我市交界处生成一强度大于50dBZ的弓形回波,并快速东移,在10:31分弓形回波自西向东逐渐减弱,结构松散,已移至我市彭泽、安徽望江一带。回波、在2个小时之内横扫过我市沿江北部地区,造成了我市修水、武宁、瑞昌等地的强降水恶劣天气。

随后回波主体逐渐南压,回波源源不断地从西向东移动,形成“列车效应”[1]。整体回波强度不大,属于一般性层状云降水,但个别小雷暴单体(强度大于50dBZ)在经过我市时,处于停滞状态,造成局地累积降水量显著增加。

2.3 卫星云图分析

30日0:30分对流云团在湖北阳新武穴一带东移(图4a),7:45分时云团迅速发展,并与湖南中东部的对流云团合并东移,东移过程中再次发展形成大片结构密实稳定的新云团,随后东移(图4b)。

到了1日20:30分(图5c),原先的对流云团已经南压至江西南部、福建西部一带,随后一些碎云逐渐东移给我市又带来了一些降水。2日7:45分(图4d)可以看见高空槽仍然维持在江西西部一线,云团边界清晰,云顶亮温温度高。此时A云团已南压东移(图4c)。云团B与云团A区别在于:后者移动和发展速度快,云带分布狭长而密实少动,降水依旧稳定。可见云团稳定少动为大降水量的累计提供了有利依据。

3 物理量场分析

3.1 涡度、散度分析

30日08时开始,整层大气出现了正涡度区。尤其是九江站在300hPa和700hPa出现了正涡度中心,分别达到了36*10-4s-1,24*10-4s-1,在随后的时间里,九江站一致处于正涡度区,说明高空槽移动缓慢,我市一直处于槽前正涡度平流区。而从散度场剖面图可以看出,我市在30日20时低层已经达到-9*10-5s-1,高层达到-18*10-5s-1。而后48小时内九江站低层都处于散度负值大值区(图5)。至此可以清晰看出,我市此次过程辐合明显,有利于动力抬升机制的创建和不稳定能量的储备。

3.2 热力条件分析

假相当位温θse相当于湿空气通过假绝热过程将其水汽全部凝结降落后所具有的位温。整个过程九江站在600hPa以下都处在高能区中,尤其在600hPa和925hPa上存在明显的假相当位温高能中心。30日20时武汉站T-logP图上可反应出,虽然CAPE值不大,但在400hPa到500hPa之间存在明显干层,而600hPa以下处在高湿层中,这就意味着“上干下湿”的喇叭口已经形成,不稳定层结稳固建立,热力条件得以充分具备,为不稳定能量的释放奠定了一定的基础。

4 总结与讨论

(1)此次对流性暴雨过程是由于高原槽缓慢东移、中低层切变线高度重合和西南急流共同影响造成的。高空槽东移缓慢,低空强烈辐合,动力抬升作用明显,西南急流风速突增,且持续时间长,暖层深厚,使得暴雨配置持续时间长,水汽源源不断输送,造成持续大暴雨特大暴雨的发生发展。

(2)利用多普勒雷达和卫星云图分析分析,过程由于“列车效应“和云图合并使局地降水累积明显,从而导致局地性的对流性暴雨。

(3)这次过程在动力配置条件较好的情况下,通过分析涡度散度和假相当位温数据等,可以知道低层水汽含量非常高,从边界层到高层整层的垂直速度高,整层上升运动剧烈,将源源不断输送过来的水汽猛烈抬升。

(4)一般而言,短波槽快速东移、暖湿气流造成的降水持续时间不会很长,能量在短时间内释放可带来可观的降水量。但此次过程槽东移缓慢,我市处在正涡度平流区的时间长,切变线高度重合并维持,南压速度缓慢,西南急流大风速区存在和影响时间超过36小时,为过程的持续提供了有利条件,暴雨持续时间长,累计降水量明显。

【参考文献】

[1]刘福茂.浅述江西暴雨的四大特征,江西农业科技,2004(3).endprint