祁蕾 曲原
摘 要 2016年9月5日兴安盟出现了分布不均的暴雨天气,此次暴雨天气过程具有局地性强,降水时段集中的特点。此次暴雨过程受高空槽、低层切变线和地面辐和线的共同作用。由于低层的强烈辐和,配合高空槽前的正涡度平流,有利于产生上升运动,触发强对流天气的发生。
关键词 兴安盟;暴雨;过程分析
1 引言
兴安盟位于内蒙古东北部地带,大兴安岭山脉中部,地形呈现西北高东南低,属于半干旱季风气候,地形复杂,自然条件差,有暴雨引发的气象灾害给农牧业生产和人民财产安全造成严重损失,受地形地貌的影响,兴安盟是内蒙古暴雨的多发区,造成的损失也较为严重。许多气象工作者对内蒙古东部暴雨成因及预报方法作了诸多研究,取得了许多有意义的成果。本文通过对发生在2016年9月5日兴安盟的一次局地暴雨天气过程的大尺度环流背景、中尺度影像系统以及物理量场进行综合诊断分析,探讨其形成机制,进一步增强对暴雨的认识,提高预报服务能力。
2 资料和天气实况
2.1 资料来源
资料取自本地化的气象信息查询系统中的降水实况、MICAPS系统中提供的高低空天气实况和物理量场和本地713雷达资料,对2016年9月5日兴安盟的一次局地暴雨天气过程进行了诊断分析。
2.2 天气实况
2016年9月5日兴安盟出现了分布不均的暴雨天气,此次暴雨天气过程具有局地性强,降水时段集中的特点。最大小时雨强出现在前旗的苏林村为42.2毫米。降水主要集中在兴安盟中部和南部。
3 大气环流特征
3.1 天气尺度环流特征
暴雨的发生发展总是在一、二个天气尺度影响系统下形成的。从2016年9月5日08时500hPa高空实况来看,贝湖冷空气南下影响兴安盟,兴安盟位于槽前。从风场上看,有气旋式切变位于兴安盟南部,冷空气加强发展。5日20时兴安盟位于冷涡内部,588线略北抬,副高起到阻挡的作用,冷空气在东北地区堆积加强,另外副高北抬使暖空气向东北扩展,在东北地区冷暖空气交汇,有利于局地暴雨天气的发生。
3.2 中尺度特征分析
中尺度天气系统是暴雨发生的主要触发条件,从2016年9月5日08时和20时的中尺度天气分析来看,对本地暴雨发生区域的环境场进行分析,可以看出(1)水汽条件:过程前后700hPa至地面均表现为显著的湿区,温度露点差在4度以内,湿層较为深厚,过程前,低层存在偏东风和偏南风的辐和,为此次暴雨的发生提供了很好的水汽条件。(2)不稳定层结条件:过程前,850hPa与500hPa温度差其高值区中心位于暴雨发生区达28℃以上,不稳定能量明显积聚,过程结束后850hPa与500hPa温度差减小,不稳定能量得以释放,说明此次暴雨过程中大气层结不稳定度增大,易出现强对流天气。(3)抬升触发机制:降水发生之前,500hPa位于高空槽前,850hPa与700hPa存在人字形切变,地面存在辐和线,降水发生之后,地面辐和中心位于兴安盟东部,850hPa辐和中心位于兴安盟南部偏南地区, 700hPa切变线东移,850hPa切变线减弱,此次暴雨过程的中尺度影响系统是低层和地面的辐和线,由于低层的强烈辐和,配合高空槽前的正涡度平流,有利于产生上升运动,触发强对流天气的发生。
索伦站距离暴雨区较近,所以选用索伦站探空资料,进一步探究局地暴雨发生前能量条件以及垂直风切变的变化情况。2016年9月5日08时索伦站上空具有一定的不稳定性,850~600hPa和500~400hPa之间有不稳定能量的存在,K指数34℃,沙氏指数-0.64℃,925~400hPa均为湿层。同时,垂直风切变非常明显,700hPa以下,风随高度顺转,有暖平流。20时索伦站上空整层层结不稳定,300Pa以下有不稳定能量的存在,K指数36℃,沙氏指数-1.16℃,湿层厚度减小,500hPa以下表现为湿层,垂直风切变不明显,表现为一致的偏北风。通过分析来看,过程开始前,低层有暖湿气流在兴安盟地区积聚,整层水汽含量较高,午后随着温度的升高,不稳定能量的增强,有利于强对流天气的发生。同时,配合高层偏北气流带来的干冷空气入侵,激发了不稳定能量的释放。
4 红外云图特征分析
9月5日12:00在兴安盟南部与通辽交界处有多个对流单体生成和发展,呈团状;13:00位于兴安盟境内的对流云团位置稳定少动并发展强盛,对应的云顶亮温中心区域位于兴安盟局地暴雨区的上空,与出现强降水的时间亦比较吻合;14:00该对流云团主体向北移动并逐渐减弱;15:00在兴安盟中部地区,该对流云系中有新的对流单体生成,与对应的局地暴雨区域相吻合;16:00该对流云团减弱,降水强度随之减弱,降水区域趋于结束。通过上述分析来看,此次局地暴雨具有明显的中小尺度特征,云图的演变进一步揭示了中小尺度天气系统的发生发展。
5 713雷达回波特征分析
选取本地713雷达资料,分析局地暴雨发生时的雷达回波特征。局地暴雨发生的区域主要集中在兴安盟中部和南部,雷达回波中心值呈分散状,能很好的反映出此次暴雨的局地性特点,雷达回波中心值大于45dBZ。从PPI显示来看,兴安盟暴雨发生区不同回波强度的雷达回波排列成串,且回波柱的高度层次不一,最大雷达回波高度可达12km。
6 小结
此次暴雨天气过程具有局地性强,降水时段集中的特点。
兴安盟受南下冷空气影响,副高阻挡冷空气在东北地区堆积加强,另外副高北抬使暖空气向东北扩展,在东北地区冷暖空气交汇,有利于暴雨天气的发生。
此次暴雨过程兴安盟受低层切变线和地面辐和中心的共同作用,低层气流强烈辐和,配合高空槽前的正涡度平流,触发强对流天气的发生。
通过分析探空站资料,低层暖湿空气积聚,午后温度升高,不稳定能量的增强,配合高层干冷空气,激发了不稳定能量的释放。
通过分析红外云图,此次局地暴雨具有明显的中小尺度特征,云图的演变揭示了中小尺度天气系统的发生发展。
雷达回波中心值呈分散状,反映出此次暴雨的局地性特点,雷达回波中心值达45dBZ以上,最大雷达回波高度可达12km。
参考文献:
[1]戴蕾,王雪萌,彭峰等.一次由蒙古气旋诱发的沈阳地区局地暴雨过程分析[J].安徽农学通报,2018,(10):139-146
[2]苏军锋,魏邦宪,张锋等.一次局地短时强降水及暴雨天气过程分析[J].安徽农业科学,2013(06):2577-2579.
作者简介:祁蕾 (1991-)女,汉族,内蒙古赤峰市人,本科学历,助工,从事中短期预报员工作。