摘 要:本文运用天气学方法,从形成暴雨的3个基本方面对泸西县2006年6月8日暴雨天气进行分析,发现本次暴雨天气的环流特征异常,水汽间接地源于孟加拉湾。
关键词:泸西县;暴雨;分析
一、泸西县暴雨标准
“暴雨”一般泛指降水强度很大的降水事件,在业务工作中通常以24小时降水量(R24)为标准来定义。对长江流域而言,R24≥50mm称为暴雨,并可进一步分为四个等级:暴雨(R24为50.0~99.9mm);大暴雨(R24为100.0~199.9mm);特大暴雨(R24为200.0~399.9mm);危害性暴雨(R24>400.0mm)。为了有一个统一的标准,一般以当地年总降水量的气候平均值的1/15作为暴雨标准,当R24达到此标准或以上时称为暴雨。一般而言,24小时降水量较大时,每小时降水量也相应地较大。对长江流域而言,24小时降水量为50.0~99.0 mm及100.0~199.9mm时,相应的1小时降水量大致为10.0~20.0mm及20.1~40.0mm左右。一般每小时降水量10.0~20.0mm以上的降水,若持续3-5小时,就相当于暴雨以上的降水量。 所以在一次暴雨过程中,降水量并非均匀分布在24小时之中,而常常主要集中在一个或几个较短的时段之中。根据以上定义,泸西县暴雨标准采用长江流域暴雨标准,是指24小时降水量(R24)≥50mm的降水事件。
二、泸西县“6·8”暴雨分析
1.大尺度分析
6月6-8日500hPa高空亚洲中纬度地区由两槽两脊转为两槽一脊。6日08时,巴尔喀什湖和贝加尔湖分别为低槽区,高脊区位于新疆和东北地区。6-8日,贝加尔湖低槽逐渐加深转竖并东南移,我国自西北开始大部分地区受其影响。6日08时,槽线位于乌兰巴托、银川、 平凉、武都一线,槽后冷中心强度达-20℃,在新疆东部有温度槽,冷平流明显,低槽将加深。7日08时,低槽加深东南移到二连浩特、郑州、贵阳、百色一线,冷平流范围扩大,内蒙古西部、甘肃、宁夏一带24小时出现了负变温。到8日20时,低槽进入东亚大槽位置,槽线位于东北、黄海、东海、南海一线,温度槽与高度槽基本重合。另外,低压系统中心的数值变化也说明了该低槽由弱到强的变化,6日08时,低压位于贝加尔湖东北部,中心强度为552dagpm,7日08时,低压东南移至满洲里,中心强度达548dagpm,8日08时,低压中心强度进一步加深,为544dagpm。低纬地区,云南、缅甸之间为高脊,云南盛行+西北气流,达卡、拉萨一带盛行西南气流,孟加拉湾北部、青藏高原南部维持低压。6-8日 3天的20时,青藏高原均有一个0℃高温区。由于北方低槽东南移,小而弱的588dagpm副热带高压自海南岛减弱南退。
对应700hPa和850hPa图上(图略),切变线也由西北加强东南移,影响我国大部地区,孟加拉湾北部同样维持低压。另外700hPa图上(图略),云南、缅甸间为一高压脊,云南以偏北气流为主,达卡、拉萨一带多为偏南气流,巴塘附近始终维持12-24℃高温区,7日20 时高温中心最强,达25℃。
地面图上(图略),冷锋自西北东南移,因云贵高原地形复杂,于滇中到滇东一带形成静止锋,雨区呈“Z”型,从青藏高原南部经四川西部到长江以南。
在这种大环流形势之下,孟加拉湾暖湿气流被滇缅高压脊阻断,不得不沿低压北上,爬越青藏高原,再随偏北气流进入四川盆地后继续南下到达滇中、滇东一带,与北方南下冷空气配合影响,形成短期强降水。
2.水汽条件分析
700hPa上拉萨附近6-8日有10℃的露点高值区,最高为12℃,说明拉萨附近6-8日维持湿中心,西昌6-7日露点在10℃以上,湿区连续2天出现,丽江8日20时露点上升到11℃,湿度增大,昆明附近6-8日露点均在10℃以上,湿区持续3 天。500hPa上,拉萨6-8日露点>-4℃,为高湿区,湿度最大出现在6日20时,巴塘8日08时有-4℃露点高值区,成都6日 08时出现-4℃露点高值区,西昌附近6-8日维持-4℃露点高值区,威宁7日08时露点高达-1.5℃,昆明7-8日出现-4℃露点高值区。进一步分析,得700hPa与500hPa露点高值区有重合现象,说明暖湿空气堆积,厚度较厚,一处为拉萨附近,一处为西昌附近,最后一处为昆明附近。以上说明:从拉萨到西昌到昆明均有湿区存在,形成一条西北-东南向水汽通道,为本次强降水提供了充足的水汽,而滇南的蒙自6-8日无露点高值区出现,湿度偏低。因此,本次暴雨天气的水汽既不由东亚季风输送,也不由南亚季风直接输送,而是南亚季风北移,将水汽输送至青藏高原,再由西北气流将水汽东南运送,经四川盆地后再到云南中部、 东部,与历年统计的水汽路径截然不同。分析6-8日的卫星云图,也可得出以上结论。在6-8日的FY2C云图上,达卡、拉萨、西昌、昆明、泸西一线始终有云生成发展,云分布于滇缅高压脊边缘,大致呈弧形,表明水汽自孟加拉湾源源不断地绕道而来。
3.空气饱和程度分析
分析6-8日700hPa饱和区((t-td)≤2℃),发现6-8日青藏高原南部、孟加拉湾北部均存在饱和区,饱和区平均范围较广。滇中、滇东7-8日饱和区连续存在,空气相当潮湿,有利降雨产生,只要空气稍被触发产生上升运动,就极易形成降雨,而且只要上升运动维持,就会出现强降水天气。
4.中尺度分析
暴雨是多种天气尺度系统作用的结果,本次暴雨也不例外。在前面所描述的稳定大形势背景下,一些中尺度系统参与了进来,大尺度流场与中尺度对流相互作用,相辅相成发展,共同制造了“6·8”暴雨天气。首先,大尺度流场通过摩擦边界层的抽吸作用,为积云对流提供了必需的水汽辐合和上升运动,反过来积云对流凝结释放的潜热又成为驱动大尺度扰动所需要的能量,即CISK。8日08时,冷空气前沿到达贵州南部,静止锋前四川南部的会理、滇东的沾益、广南一线出现了雷暴区,对应在气压场上出现了一个冷性高压脊,滇东大部为一个中尺度低压控制,本站为阴天,处于低压区内。14时,静止锋南移到沾益、泸西、 广南一线,低压区略西移,在这个区域内,水平温度梯度和气压梯度较大,辐合较强烈,暖湿空气被抬升,大部地区有雷暴和阵雨。14时03分,本站雨势增强,东北风加大,从气压、 气温、湿度自记曲线分析,13时30分锋面开始过境。14时15分本站开始闻雷,方位西北。 15时09分雷暴转至正北方位,一直延續到15时42分,后15时48分西南方又闻雷,至16时06分终止。13时30分,气压自记曲线变化不明显,而相对湿度和气温分别上升和下降,但幅度不大,这正好说明中尺度系统引起的气象要素变量是不大的,特别是气压,只有零点几到几个百帕。锋面过境后,本站地面处于偏北风的控制之下,直到10日11时,雨从8日14时03 分连续降至9日6时46分,雨量共45.5mm,其余2个自动雨量点(白水、三塘)分别为44.2 mm、45.3mm,之后8时28分至17时39分又连续降雨。到14时,本站、白水、三塘24小时雨量分别为53.4mm,52.6mm,53.8mm,均达暴雨标准。14时后,雨量逐渐减小,整个暴雨天气过程结束。
另外分析700hPa形势,也可看出本次暴雨天气的中尺度系统。8日08时,昆明到蒙自一线有弱的切变线,位置偏东,泸西受其影响。20时,滇东切变线继续维持,结合地面形势,说明中低层气流辐合,上升运动较强,不稳定能量释放,从而形成短期强降水。
5.上升运动分析
“6·8”暴雨发生前,大量水汽被西北气流从四川盆地运送到泸西,使得泸西上空空气的潮湿度增加,大气层结为不稳定状态。由于无触发条件,大气不稳定能量越来越大,是一个储存的过程。当冷空气到达泸西,原湿空气被锋面抬升而产生垂直运动,水汽凝结形成降雨,气层内不稳定能量释放。
6.上升运动持续分析
降水持续时间的长短,影响着降水量的大小。降水持续时间长是暴雨的重要条件。因此,要讨论暴雨,就必须讨论天气尺度系统的稳定性。6-8日500hPa高空图上,中纬度巴尔喀什湖始终维持低槽区,新疆维持高脊区,只是贝加尔湖低槽加深东南移,环流形势由两槽两脊演变为两槽一脊,低纬度孟加拉湾北部维持低压区,云南、缅甸间为高脊控制,从东经80°到110°范围内形成“Ω”型,脊前巴塘、西昌、昆明一线盛行西北气流,脊后达卡、拉萨、玉树一线盛行西南气流。因此,无论高纬度还是低纬度地区,6-8日我国西部地区环流形势稳定。在这种稳定的流场下,孟加拉湾暖湿气流源源不断地向北流动爬上青藏高原。在温度场上,表现为青藏高原持续存在高温区,那里不仅是水汽之汇,而且还是热量之汇。由于高压脊前的青藏高原东部盛行西北气流,故有暖平流、水汽平流自青藏高原东南下,影响四川西部、南部和云南中部、东部。我国中部以东地区,6-8日由于贝加尔湖低压槽东南移而被影响,环流形势发生了显著的变化,由原来槽前偏南气流转为槽后偏北气流,冷平流向东南输送。在西北气流的引导下,冷空气自西北向东南移,表现在中、低层为冷性切变线东南移,地面上为冷锋东南移。由于北方冷槽东南移,整个西南地区没完全被影响,槽尾仅影响西南地区的东部,即四川东部、贵州和云南东部被低槽影响,冷空气由东路进入云南。这样,西边的暖湿空气与东部的冷空气在四川西部到云南东部一带交汇作用,暖湿空气被冷空气抬升而产生上升运动,导致水汽凝结形成降雨,湿空气释放积蓄能量。8日20时 ,在四川南部、云南东部有一条东北风与西北风构成的风向切变线,也正好说明冷、暖空气在滇东一带交汇。由于西边环流形势稳定,空气维持潮湿状态,东边冷空气势力加强,冷、 暖空气长时间交汇,上升运动维持,降雨持续数十小时而造成暴雨。
参考文献:
[1]YNMO.http://www.ynmb.cn/.2006年9月6日訪问.
[2]杨建梅、范菠、高敏.《江城“8·27特大暴雨诊断分析》.云南气象.2005(4).24.
作者简介:李敏(1971-9-)女,汉族,云南省建水县人,大学本科,天气气候工程师,从事预报服务工作。