阿拉善盟7.23暴雨成因分析

2018-04-26 01:45黄骏莉宝乐尔
现代农业 2018年2期
关键词:全盟阿拉善盟冷锋

黄骏莉 宝乐尔

(阿拉善盟气象局,内蒙古 阿左旗 750306)

阿拉善地处亚洲荒漠区的腹地,地表植被稀疏,沙漠、戈壁广为分布,东有乌兰布和沙漠,南有腾格里沙漠,中部有巴丹吉林沙漠,属干旱和极端干旱区。它的气候特点是干旱少雨、夏热冬寒、风大、蒸发量大、无霜期短,年平均降水量在33.2~209mm。阿拉善盟的主要气象灾害是大风、沙尘暴、干旱、高温等,而暴雨并不是该地区的主要气象灾害,从1961年至2015年全盟各站暴雨日数表格就可以看的出(见表1),全盟9各站在55年里暴雨日数一共有13d,最多的出现在巴彦浩特,北部地区暴雨日数为0,平均暴雨日数仅为0.026d,正是如此,暴雨预报成为了阿拉善盟预报员最容易忽视的一类灾害天气,也是预报中的难点,本文通过对此次暴雨天气过程进行分析,旨在揭示暴雨天气产生的机制,探讨影响暴雨天气发生发展的关键因素,为提高暴雨灾害天气预报服务水平提供分析。

表1 1961~2015年全盟各站暴雨日数

1 天气预报与降水实况

受高原槽与副热带高压外围暖湿气流共同影响,预计7月23日夜间至24日,阿左旗南部、腾格里开发区有大雨,经济开发区有中雨,额旗西南部、阿右旗南部、吉兰泰有小雨天气(见下图),23日夜间降水如期而至,气象台在24日3点及时发布了第一期暴雨蓝色预警信号。

本次降水在24日15时左右基本结束,全盟大部地区出现分布不均的降水天气,最大出现在温都尔图,为63.8mm,达暴雨量级,腾格里开发区出现中到大雨,额旗古日乃、阿左旗南部降中雨,其余地区为小雨均在10mm以下。

23日08时至24日08时全国降水量分布来看(图略),本次降水量较大的区域主要集中在高原偏东地区和全盟以南的河西地区。

2 暴雨环流形势分析

2.1 500hPa环流形式分析

图1 7月23日16时至24日15时全盟降雨分布图(单位:mm)

图2 7月23日16时至24日15时全盟降雨分布图(单位:mm)

7月23日08时(见图1),500hPa高度场,中纬度环流形势呈现两槽一脊型,由新疆北部至贝加尔湖南部存在一弱高压脊,脊西侧有高空冷涡,冷中心与低压中心基本重合,低涡外围西侧偏北风和南侧偏西风有利于冷涡后部冷空气南下,高原地区有短波槽形成。7月23日20时(见图2),高空冷涡减弱为高空槽,新疆北部至贝加尔湖的高压加深,形成贝加尔湖高压坝,高压坝使得新疆冷空气可以分股东移南下,为全盟提供冷空气条件,同时588副高线不断北抬至山西南部,而后维持少动,副热带高压的维持少动在下游起到阻塞作用,使得短波槽在东移过程中受到副高阻塞,移速减慢,有利于暴雨的系统性上升运动,副高西部边缘的偏南气流还为暴雨提供了源源不断的水汽。7月24日08时(图略),副热带高压外围588线位置稳定少动,高原槽东移北抬开始影响全盟,此时全盟开始出现大范围降水。

图3 7月23日08时500hPa高空图

图4 7月23日20时500hPa高空图

2.2 700hPa环流形式分析

7月 23日 08时,700hPa冷涡位于高原北部,310线经过阿拉善盟与宁夏边界,将孟加拉湾水汽向阿拉善盟输送。到7月23日20时(见图4),冷涡有所东移,民勤西部有一风场辅合中心,还可以分析出明显的人字形切变,暖湿切变位于阿拉善盟偏南地区,暴雨区正是位于暖湿切变线附近,同时310线向北伸展控制阿拉善盟大部地区,形成了明显的“钩鼻子”高压形势,这种形势有利于水汽源源不断向阿拉善盟输送,也为“钩鼻子”高压外暴雨区提供了水汽辅合条件,24日08时(见图5),辅合中心东移到了宁夏地区,310线的阻挡形势仍然维持,这为降水得以持续提供了条件。

图5 7月23日20时700hPa高空图

2.3 850hPa环流形式分析

23日20时(图略),850hpa的暖中心位于民勤附近,阿拉善盟温都尔图也位于暖中心控制中,吹的是东南风,有冷平流,正是由于边界层中有冷平流侵入,迫使暖湿空气抬升,触发了暴雨天气的发生。

2.4 地面形势分析

图6 7月24日08时700hPa高空图

图7 7月23日20时地面图

图8 温都尔图小时降水量折线图

23日20时 (见图 6),蒙古地区有一弱冷高压,同时,高原北部至河西地区也有一弱冷高压,河西至阿拉善盟大部地区主要受地面低压的控制,冷锋位于阿拉善盟以南的河西地区,到了24日08时,冷锋移动到了宁夏地区,12h冷锋移动了5个纬距,移动缓慢,锋面附近强劲的抬升作用是触发暴雨的主要动力条件之一。

3 物理量场诊断分析

3.1 水汽条件分析

分析23日20时700hpa露点温度差、比湿和水汽通量散度发现(图略),露点温度差在20时由15℃减小到2℃,比湿增加到了13g/kg,同时水汽通量辅合中心呈东北——西南向带状分布,暴雨区温都尔图正是位于这个辅合中心附近,中心值达-1.5×10-1g·cm-2·hPa-1·s-1,由此可见,水汽的强烈辅合,为暴雨发生提供了源源不断的水汽供应,也加强了水汽与能量的垂直交换,形成了潜在不稳定和饱和湿层。

从暴雨区各时次降水量折线图看出来,在降水初期,小时雨强要大于降水后期,降水初期受700hpa暖湿切变线影响,降水强度较大,后期由于地面冷锋移过该地区,700hpa开始转为冷式切变线影响,加之中低层水汽在不断补充,所以降水持续时间较长,这也是暴雨形成的条件之一。

3.2 散度场分析

23日20时 (图略),温都尔图地区的散度场在底层到600hpa是以辅合为主,最大散度约为-30×10-5s-1,600hap到300hpa是以幅散为主,最大散度约为 -60×10-5s-1可见高层辐散明显强于低层辐合,表明高层辐散形成的抽吸作用非常明显,有利于低层的辐合和对流上升运动。

3.3 假相当位温

假相当位温θse是表征大气温度、湿度、气压的综合特征量,反映大气中能量的分布。根据θse的特性,暴雨区大都处于θse高值中心或高值舌区,暴雨区北侧经常有等θse密集带,也就是θse锋区。在本次过程中(图略),暴雨区位于高中低各层中的高能舌中,北侧有θse锋区,高能量的分布为暴雨提供了有利的环境场。

4 小结

4.1 500hpa高原槽、新疆冷槽底部分裂出来的小波动受贝加尔湖高压坝和副热带高压阻挡移动缓慢,并且在700hpa配合人字形切变,850hpa浅薄冷空气侵入迫使暖湿空气抬升,同时地面冷锋的的抬升作用都同时叠加到暴雨区上空,这为暴雨天气提供了强烈的上升运动条件。

4.2 受副高西部边缘和700hpa低涡外围偏南水汽由孟加拉湾源源不断的向暴雨区输送,为这次暴雨天气提供了充分的水汽供应条件。

4.3 受下游阻塞形势影响,系统移动缓慢,加之水汽的强烈辅合,为暴雨发生提供了源源不断的水汽供应,也加强了水汽与能量的垂直交换,使得降水维持了较长时间。

4.4 高层辐散形成的抽吸作用非常明显,有利于低层的辐合和对流上升运动。

4.5 受副高影响,辅合中心、切变线和地面冷锋的移动速度过慢,位置偏南,这是此次预报量级都过大的主要原因。

参考文献:

[1]斯琴,韩经纬,德勒格日玛等.内蒙古 6月 25-28日暴雨天气成因分析[J].干旱区资源与环境,2013,27(11):172-177.

[2]薛扬,钱莉,赵德强等.河西走廊东部一次第Ⅱ型冷锋结构的对流性暴雨过程诊断分析[J].干旱区地理,2014,37(6):1128-1136.

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