2016年7月20日天津暴雨过程分析

2019-02-14 13:10李智
科学与技术 2019年1期
关键词:物理量场暴雨天津

摘要:本文选取自动站资料、常规观测资料以及NCEP再分析资料等相关气象资料,对2016年7月20日天气暴雨过程进行分析。结果表明:此次天津暴雨过程具备影过程降水量大、持续时间长、危害性严重等特征。在本次暴雨天气出现前期,副热带高压主体 588 线主要处于我国东南区域的海上,中高纬主要表现为两槽一脊的环流形势,对天津低槽产生影响。暴雨天气过程的主要影响系统是切变线、低空急流以及低涡。高空急流构成的冷暖气流的交汇以及高低空耦合等有利的环流形势共同促进了本次暴雨天气过程的产生。低空急流为天津暴雨天气的发生提供了有利的水汽条件;500 hPa以下区域高空存在着显著的垂直上升运动,为本次天津暴雨过程的发生发展提供了十分有利的动力条件;冷暖平流在天津及其周边上空区域积聚,水汽呈饱和态势,为本次暴雨过程的发生提供了较好的热力条件。

关键词:暴雨;天气形势;物理量场;天津

1.天气实况以及灾情概况

2016年7月20日,天津市普降大暴雨,13个国家气象站中有5个日降水量超过200mm。13个气象站中,最大日降水量出现在北辰,达228.1mm;市区、东丽和津南的日降水量均为各自站有观测记录以来的最大值。本次降雨过程的最大单点降水量出现在河西区的挂甲寺,为359.1mm,最大小时雨强77.7mm(20日14时至15时)也出现在挂甲寺。受此次暴雨灾害影响,全市受灾人口142869人,紧急转移安置人口1069人,其中分散安置人口145人,集中安置人口924人,需紧急生活救助人口1929人。农作物受灾面积23610.99公顷,其中成灾面积21243.03公顷,绝收面积148.34公顷。全市共倒塌房屋28间,严重损坏房屋114间,一般损坏房屋15748间。暴雨洪涝灾害共造成直接經济损失25007.85万元,其中农业损失22209.58万元。

2.天气形势

通过分析本次天津市暴雨天气中的环流形势不难看出,2016年7月18日-19 日,副热带高压主体 588 线大都处于我国东南地区的海上,中高纬主要表现为两槽一脊的环流形势,对天津市低槽产生影响。7月19日 08时,有一低槽分布在延安、武川、重庆区域,槽后有冷平流出现,同时表现为持续增强的态势,这个时候整个华北地区主要受槽前西南气流影响。19 日20时,低涡逐渐朝东边区域移动,低压中心主要处于山西。20日08时,在河北、山西、天津等区域主要分布有低压环流南低槽,槽前西南暖湿气流辐合区主要处于天津及其周边区域。925 hPa位置的低涡特别显著,低涡中心位置几乎吻合,同时暖式切变线两端的风速比较大,为此次暴雨天气的发生以维持给予了有利的水汽以及动力抬升条件。在不同高度上,均能够发现暖式切变线属于本次强降雨天气的主要影响系统,压在天津市的南端。在各高低空环流形势场上,暖式切变线的位置超不多一致,保持垂直的结构,并且发展得较为深厚;在其南端建立了低空急流,并持续给暴雨落区输送了比较充足的暖湿空气以及能量。至7月21日,副热带高压逐渐朝西北方向移动且逐渐抬升,同时逐渐与北部区域的高压脊合并,共同形成比较强劲的挤压与阻挡作用,从而推动低涡逐渐减弱。暖式切变线不断朝天津南边区域移动,并且在下游高压的作用,致使此次暴雨过程趋于结束。

3.物理量场分析

3.1水汽条件

2016年7月20日08时,低空850hPa急流建立,天津主要处在急流轴的中心区域,700hPa急流建立要比850hPa稍早。850hPa处的温度露点差达2.0℃,700hPa处也低于4.0℃,水汽条件趋于饱和。天津市夏季强降水天气的发生所需要的水汽条件通常由低空急流的水汽输送而来,低空急流时天津暴雨天气形成的主要条件之一。由中尺度分析可以获悉,天津市在暴雨天气发生过程中位于湿舌内部,东南急流通过渤海湾持续朝天津上空区域输送大量的水汽。

3.2动力条件

2016年7月19日20时至7月20 日20时,天津市主要处在地面倒槽顶端,倒槽右边在有强盛的东南急流存在,同顶端的偏东风共同积聚于槽区,导致槽区内的风速垂直分量不断增加,促进上升运动增强,涡度也持续增强,最终推动了强降水天气的产生。特别是在 500 hPa以下区域高空存在着显著的垂直上升运动,且呈强烈发展态势,为本次天津暴雨过程的发生发展提供了十分有利的动力条件。

3.3热力条件

2016年7月20日08时,850hPa温度场上,天津850hPa处为偏南风,且有暖平流分布,850hPa位置的温度处于18.0~20.0℃范围内,近地面温度是22.0℃,露点温度为20.0℃。7月20日08时,从近地面至400hPa之间的风向伴着高度呈现出顺时针旋转的态势,出现显著的暖平流。20日20时,在500hPa 高度层以下的风向随高度呈逆时针方向旋转,出现冷平流,这个时候存在大量冷空气浸入低层。

4.结论

(1)2016年7月20日天津暴雨过程具备影过程降水量大、持续时间长、危害性严重等特征。

(2)在本次暴雨天气出现前期,副热带高压主体 588 线主要处于我国东南区域的海上,中高纬主要表现为两槽一脊的环流形势,对天津低槽产生影响。暴雨天气过程的主要影响系统是切变线、低空急流以及低涡。高空急流构成的冷暖气流的交汇以及高低空耦合等有利的环流形势共同促进了本次暴雨天气过程的产生。

(3)低空急流为天津暴雨天气的发生提供了有利的水汽条件;500 hPa以下区域高空存在着显著的垂直上升运动,为本次天津暴雨过程的发生发展提供了十分有利的动力条件;冷暖平流在天津及其周边上空区域积聚,水汽呈饱和态势,为本次暴雨过程的发生提供了较好的热力条件。

参考文献

[1]吕志红,张鸿,全美兰.2010 年 7 月 31 日抚顺特强暴雨成因及落区分析[J].中国农学通报,2014,30(5):303-308.

[2] 孙仲毅,李继华,岳超.河南省中北部一次区域性暴雨天气诊断分析[J].安徽农业科学,2011,39(27):16839-16842.

作者简介:李智(1989-),男,汉族,天津人,硕士研究生学历,助理工程师,从事气象预报工作。

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