2017年7月7-12日山南市连续性强降水过程成因分析

2018-08-16 08:07益西拉姆次仁曲宗次仁吉宗
西藏科技 2018年7期
关键词:比湿涡度山南

益西拉姆 次仁曲宗 次仁吉宗

(西藏自治区山南市气象局,西藏 山南 856000)

2017年7月7日至12日,山南市出现了连续性强降水天气过程,本次强降水中心出现在措美哲古,连续两天出现了罕见的暴雨天气,日最大降水量达66.5mm,过程降水量为141.1mm。即使山南市气象台成功发布了相关预警信号,但是连续性强降水天气还是给山南市几个县造成了河流、水库水位上涨,农作物受灾,房屋倒塌,提拔受损,水渠冲毁等灾害,造成一定经济损失。为了给今后的预报预测服务上提供一定的依据或借鉴,文章针对这次连续性强降水天气过程成因进行了分析。

1 实况分析

2017年7月7日至12日受高原切变线影响,山南市大部地方出现了降水天气,该次降水过程时间长、强度大、范围广等特征,山南市33个站过程降水量在21.6-141.1mm之间,其中16个站过程降水量达50-150mm、有16站过程降水量在25-50mm、有1个站过程降水量为21.6mm。强降水中心位于山南南部措美哲古,10、11日24小时连续出现66.5mm、62.1mm罕见的暴雨天气,山南市观测站过程降水量详见图1。

图1 7月7日至12日山南各观测站过程降水量分布图(单位:毫米)

2 环流背景

2.1 中低层环流形势分析

2017年7月5日08时,500hPa实况场上,欧亚大陆中高纬度为三槽两脊型,乌拉尔山以东地区存在一个东北-西南走向长波槽、贝加尔湖至中国西北地区东南部存在一个东北-西南走向长波槽、鄂霍茨克海至日本海一带有长波槽,西太副高西脊点位于110°E附近;6日08时两槽近一步东移南压,乌拉尔山以东长波槽东移到中国新疆北部,贝加尔湖以南槽东移南压位于中国河套附近,槽后偏西北气流给高原北部提供弱冷空气,高原南部印度季风低涡生成;7日08时,位于中国新疆北部长波槽东移至中国东北至长江中上游一带,高原中北部584线外围倒灌下来冷空气与印度季风低涡前部偏西南气流在高原汇合形成典型的辐合切变线,它是此次出现连续性强降水天气的主要影响系统,也是夏季高原地区最重要的降水系统之一[1];8日08时。切变线明显东移南压且强度进一步增强,影响山南大部地区,副高维持少动。

7月9日08 时至10日08时,伊朗高压明显东伸,东脊点位于100°E附近,伊朗高压外围倒灌北部冷空气进入高原,冷空气强度进一步加强,印度季风低涡前部西南气流从孟加拉湾带着水汽向高原输送,高原南部辐合切变强度加强,该时段为本次山南出现降水强度最大;11日08时至12日08时,伊高西退,印度季风低涡依然存在,位置西伸北抬,副高维持少动,高原切变减弱消失,因此认为夏季高原上出现降水强度大小与冷空气强度大小有一定联系。

2.2 高层环流形势分析

从200hPa实况场分析来看,8日08时高原上空有南压高压生成,中心强度为1260hPa强度较大,对应的高层辐散条件较好;根据高空风速场看出,高原上空存在明显的风速辐散,高层强的抽吸作用有利于产生降水。

3 物理量场分析

3.1 比湿场

从500hPa比湿场分析来看,6日08时至10日08时,高原上整体比湿条件较好,高湿带稳定出现在西藏中南部地区,山南市大部地区比湿在5-7g∕kg,其中8日08时、9日08时,山南市大部地区比湿强度达7g∕kg(图2);11日08时以后随着切变线强度逐渐减弱直至消失,山南一带比湿逐渐减弱,比湿为4g∕kg。

图2 8日08时、9日08时500hPa比湿场

3.2 散度场

散度是表征流体水平辐合、辐散程度[2]。从500hPa和200hPa高低空散度场上分析出,从7日08时至11日08时,中低层500hPa上山南整体处于负散度控制区,高层200hPa处于正散度控制区,其中8日08时500hPa散度场高原上负散度中心正好位于山南西南部,中心值达-1.0×10-5∕s,对应的200hPa散度场上高原的正散度中心位于山南西部一带,中心值达2.4×10-5∕s(图3),由此可以得出,整个高低层呈明显的低层辐合、高层辐散特征,该形式有利于强降水天气发生发展。

3.3 涡度场

涡度是表征大气微团旋转运动的强弱程度,根据涡度场可以反应天气系统的发生、发展。从500hPa和200hPa高低空涡度场分析来看,6日08时至12日08时,中低层500hPa上山南上空为正涡度控制区,尤其是9日08时高原上正涡度中心位于山南南部,对应的200hPa山南上空为负涡度控制区(图4),说明低层有气旋式辐合对应高层反气旋性辐散特征,该形式有利于强降水发生发展。

图3 8日08时200hPa、500hPa散度场

图4 9日08时200hPa、500hPa涡度场

3.4 不稳定能量分析——假相当位温

假相当位温是一个重要的暖湿特征参数,它既与空气质量的温度有关又与气块的湿度有关,因此它能够很好地反映该地区的热力学性质[3]。从4日20时至12日08时,500hPa假相当位温场上可以看出强降水发生之前,山南市上空假相当位温一直保持在81℃左右,强降水发生阶段,假相当位温先加强后减弱趋势,先加强到82℃,之后减弱到76℃,强降水结束之后假相当位温强度下降到70℃,整体上看,山南上空假相当位温一直比较高,说明对应的不稳定能量高,有利强降水发生[4]。

图5 2017年7月4日20时(a)、10日08时(b)、11日08时(c)、12日08时(d)假相当位温场

4 结论

前期高原中北部584线外围倒灌下来冷空气和后期伊朗高压东伸南压带来北部冷空气与高原南部印度季风低涡前部偏西南气流在高原汇合形成典型的辐合切变线,是此次出现山南连续性强降水过程的主要影响系统。

副热带高压西伸并维持少动,从而缓慢切变线东移南压速度,从而切变线较长时间维持和停留在山南市,导致山南市出现连续性强降水过程。

低层较强的负散度区与正涡度区对应高层较强的正散度区与负涡度区,低层辐合、高层辐散为此次过程提供了动力条件。

印度季风低涡前部偏西南气流从孟加拉湾带着水汽向高原输送,为此次过程提供了良好的水汽条件。

从本次出现降水量强度上看,认为夏季高原上降水量强度与冷空气强度有一定关系,冷空气强度越强降水量强度就越大,冷空气强度越弱降水量强度就越弱,以后业务工作中遇到这种形式,需加以关注。

此次强降雨中心位于措美哲古,哲古位于山南中南部,喜马拉雅山北麓,哲古镇有哲古湖,这种特殊的地形环境特征对此次降水过程发生、发展产生一定增幅作用。

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